Experiment des Monats Sekundarstufe: Siedepunkt
Um seine Temperaturskala zu entwickeln, führte Anders Celsius eine Reihe von Experimenten durch. Bei seinen Messungen, um die Fixpunkte genauer zu bestimmen, notierte er nicht nur die Fixpunkte, sondern auch den herrschenden Luftdruck. Weshalb das eine gute Idee ist und weshalb viele Wetterstationen Luftdruck und Temperatur gleichzeitig anzeigen, finden wir in unserem Experiment des Monats heraus.
Dafür wird benötigt: Kunststofftopf, Erlenmeyerkolben, Gummistopfen, digitales Thermometer, Heizplatte, kaltes Wasser und eine Spritzflasche
Bitte für diesen Versuch immer Handschuhe, Kittel und Schutzbrille verwenden.
Ca. 75 ml Wasser in einem offenen Erlenmeyerkolben zum Sieden bringen. Dabei mit dem Thermometer die Temperatur des siedenden Wassers messen. Nun den Erlenmeyerkolben von der Heizplatte entfernen und diesen sofort fest mit einem Gummistopfen verschließen. Jetzt ca. 6 min warten, bis das Wasser im Erlenmeyerkolben nicht mehr siedet und die Temperatur etwas gesunken ist.
Anschließend den Erlenmeyerkolben über den Kunsttofftopf halten und mit kaltem Wasser mithilfe einer Spritzflasche übergießen. Dabei beachten, dass das Wasser die Oberfläche gleichermäßig benetzt. Beobachten was mit dem Wasser passiert.
Vorsichtig den Gummistopfen entfernen und mit einem Thermometer die Temperatur des Wassers im Erlenmeyerkolben messen.
Hier das passende Arbeitsblatt zu unserem Experiment des Monats Sekundarstufe"Siedepunkt" zum KOSTENLOSEN Download.
Auswertung der Fragen zum Experiment des Monats "Siedepunkt"
Das Sieden beginnt sich zu manifestieren, sobald der Dampfdruck der erhitzten Substanz dem vorhandenen Oberflächendruck entspricht. Der Siedepunkt des Wassers hängt in erheblichem Maße vom Umgebungsdruck ab. Übergießt man den Kolben mit kaltem Wasser, kühlt sich der verbliebene Wasserdampf im Kolben ab und zieht sich zusammen. Dadurch sinkt der Luftdruck im Erlenmeyerkolben. Wird der für die aktuelle Temperatur erforderliche Dampfdruck unterschritten, fängt das Wasser an zu sieden. Deshalb führt ein niedriger Umgebungsdruck zu einem niedrigeren Siedepunkt.
Im Schnellkochtopf steigt der Siedepunkt infolge des zunehmenden Dampfdrucks, deswegen ist die Kochzeit verkürzt. Die Siedetemperatur des Wassers ist darin ca. 120 °C. Bei einem normalen Luftdruck von 1031 hPa beträgt die Siedetemperatur des Wassers 100 °C. Auf dem Mount Everest siedet das Wasser bei ca. 70 °C, wohingegen es auf Meereshöhe bei ca. 100 °C siedet. Je größer die Höhe ist, desto niedriger ist der Luftdruck und desto niedriger ist der Siedepunkt des Wassers.Bei der vierten Aufgabe sind wahr: c, d, e. Eine Flüssigkeit, wie auch Wasser, kann bei, über oder unter Raumtemperatur sieden, wenn sie einem geeigneten Oberflächendruck ausgesetzt wird. Beide Aussagen, die erste und zweite, sind falsch. Wasser siedet bei 100 °C unter bestimmten Bedingungen. Mit steigendem Umgebungsdruck steigt der Siedepunkt genau wie in einem Schnellkochtopf.
Haben wir das Interesse an naturwissenschaftlichen Experimenten zum Thema Temperatur geweckt?
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Mit diesen leicht einsetzbaren Materialien können Sie Ihre Schüler*innen von Klasse 8 bis 10 begeistern. 3 Experimente sind als Einstieg, zur Wiederholung und Vertiefung in das Thema Temperatur und Thermometer für 6 Gruppen an Stationen geeignet. Die weiteren Themen zu Temperatur und Kalorimetrie können 6 Gruppen parallel erarbeiten. Durch die Kombinationsmöglichkeit mit dem Einplatinencomputer Calliope mini können Sie physikalische Lehrplanthemen mit Coding verknüpfen.
