Physik

Klassensatz Temperatur und Kalorimetrie

Temperaturverläufe, Wärmekapazität und Zustandsänderungen experimentell untersuchen

Klassenstufe: Klasse 8–10
Anzahl Lerngruppen: 6 parallele Lerngruppen
Einsatz: Schülerexperimente zu Temperaturmessung, Wärmekapazität, Schmelzwärme, Mischtemperatur, Erwärmungs- und Abkühlungsvorgängen sowie Kalorimetrie

Mit dem Klassensatz Temperatur und Kalorimetrie können sechs Lerngruppen zentrale Themen der Wärmelehre selbstständig experimentell untersuchen. Die Materialien sind für den Physikunterricht der Klassen 8 bis 10 ausgelegt und ermöglichen Experimente rund um Temperaturmessung und Kalorimetrie. 

Die Lernenden bestimmen unter anderem die spezifische Wärmekapazität von Wasser und Metallen sowie die spezifische Schmelzwärme von Eis. Weitere Versuche behandeln Mischtemperaturen, das Erwärmen und Abkühlen von Wasser und das Newtonsche Abkühlungsgesetz. Temperaturverläufe können dabei in Temperatur-Zeit-Diagrammen dargestellt und ausgewertet werden.

Drei Stationen beschäftigen sich gezielt mit Temperatur und Thermometern. Dabei untersuchen Schülerinnen und Schüler das Funktionsprinzip eines Digitalthermometers anhand von NTC- und PTC-Bauelementen, kalibrieren ein Flüssigkeitsthermometer und beschäftigen sich mit dem Einfluss des Umgebungsdrucks auf den Siedepunkt von Wasser. Diese Stationen können ebenfalls mit sechs Gruppen durchgeführt werden. 

Ergänzend können physikalische Inhalte mit Coding und dem Calliope mini verbunden werden. Hierfür enthält das Begleitmaterial drei zusätzliche Arbeitsblätter. Die Arbeitsblätter stehen außerdem als editierbare Word-Versionen zur Verfügung. Eine Handreichung mit Materiallisten, Anleitungen, Durchführungshinweisen, Auswertungen und Tipps unterstützt die Vorbereitung und Durchführung der Experimente.

Das Bild zeigt einen roten Koffer, der mit verschiedenen Experimentiergeräten gefüllt ist, darunter Thermometer, Messfühler und andere Laborutensilien. Die Anordnung in Schaumstoffpolstern sorgt für einen sicheren und organisierten Transport des Equipment
Das Bild zeigt einen roten Koffer, der mit verschiedenen Experimentiergeräten gefüllt ist, darunter Thermometer, Messfühler und andere Laborutensilien. Die Anordnung in Schaumstoffpolstern sorgt für einen sicheren und organisierten Transport des Equipment
Das Bild zeigt einen roten Werkzeugkoffer, der mit verschiedenen Experimentiermaterialien für den Bildungsbereich ausgestattet ist. Darin befinden sich Temperaturmessgeräte, Probegläser und verschiedene Anleitungen zur Durchführung von Experimenten zur Wä
Das Bild zeigt eine Anleitung für das Experimentiergerät "Wärmelehre 2.0", das sich mit Temperatur und Kalorimetrie befasst. Im Hintergrund sind weitere Materialien und Geräte abgebildet, die im Unterricht verwendet werden können.
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Das Bild zeigt ein Set aus verschiedenen Experimentiergeräten, die in einer gepolsterten Schaumstoffeinlage untergebracht sind. Zu sehen sind unter anderem digitale Messgeräte, Stäbe und weitere Zubehörteile für wissenschaftliche Experimente im Bildungsbe
Das Bild zeigt ein Set von Experimentierzubehör, das in einer schützenden Schaumstoffeinlage angeordnet ist. Zu sehen sind runde Halterungen mit Anschlüssen in schwarz und rot sowie verschiedene Glasbehälter, die für den Einsatz im Bildungsbereich gedacht
Das Bild zeigt eine Seite eines Lehrbuchs, auf der ein Experiment zur Kalibrierung eines Thermometers beschrieben wird. Es enthält Details zur Durchführung und Materialien, die zum Messen von Temperaturen bei verschiedenen Zuständen von Wasser verwendet w
Das Bild zeigt eine Seite aus einem Experimentierbuch, das sich mit dem Digitalthermometer Calliope mini beschäftigt. Es beschreibt den Aufbau und die Durchführung eines Experiments zur temperaturabhängigen Funktionsweise des Thermometers.
Das Bild zeigt eine Seite aus einem Experimentierbuch, das sich mit der Erwärmung von Wasser beschäftigt. Es umfasst Informationen über das benötigte Material, den Versuchsablauf und die Temperaturveränderungen während des Experiments.
Das Bild zeigt ein Experimentieraufbau mit einem Multimeter, einem Stromversorgungseinheit und einem Behälter, der wahrscheinlich für chemische Experimente genutzt wird. Der Multimeter misst eine Stromstärke von 1,950 A, während die Stromversorgung sowohl
Das Bild zeigt einen Heizblock mit einem Becher, der Wasser enthält, und einem Handgriff, der ein Werkzeug in die Flüssigkeit eintaucht. Neben dem Heizblock steht ein silberner Behälter, der vermutlich für Experimente verwendet wird.
Das Bild zeigt ein Becherglas mit einer klaren Flüssigkeit, das auf einem Heizgerät steht. Eine Person in Handschuhen hält ein Thermometer in das Glas, um die Temperatur zu messen.

Artikelnummer 48750

* Preis inkl. MwSt. € 601,99

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Video: (c) Cornelsen Experimenta GmbH

Mit einem Kalorimeter wird die spezifische Wärmekapazität des Wassers bestimmt. Dabei wird die physikalische Bedeutung der spezifischen Wärmekapazität thematisiert.


In diesem Experiment wird die spezifische Wärmekapazität zwei gleich schwerer Metallzylinder berechnet. Anhand der Tabelle zu den Wärmekapazitäten werden die beiden Materialien bestimmt.


In diesem Experiment wird die spezifische Schmelzwärme von Eis gemessen. Bei der Auswertung wird die Bedeutung der spezifischen Schmelzwärme thematisiert.


In der ersten Station wird das Prinzip eines Digitalthermometers erkundet. Dabei wird mit einem Multimeter der elektrische Widerstand eines NTC- und eines PTC-Bauelements bei Raumtemperatur und bei Erwärmung bestimmt. Anschließend wird die Temperatur aus einem Widerstands-Temperatur-Diagramm abgelesen und mit der mit dem Thermometer gemessenen verglichen.


In der zweiten Station wird ein klassisches Flüssigkeitsthermometer durch Nutzen der Mischung aus Wasser und Eis sowie siedendem Wasser kalibriert. Die Raumtemperatur wird mit dem selbst kalibrierten Thermometer gemessen und mit der von einem Digitalthermometer gemessenen verglichen. Zusätzlich können die Schülerinnen und Schüler die Siedetemperatur des salzigen Wassers mit der Siedetemperatur des Leitungswassers vergleichen.


In der dritten Station werden die Bedeutung von Umgebungsgrößen und insbesondere der Druck bezüglich des Siedepunkts thematisiert. Wie hängt der Siedepunkt des Wassers vom Umgebungsdruck ab? Unter welchen Bedingungen siedet das Wasser genau bei 100 °C?


In diesem Experiment wird Wasser so lange erwärmt, bis es einige Minuten siedet. Dabei geht es darum, den Temperaturverlauf durch ein Temperatur-Zeit-Diagramm darzustellen und zu erklären.


Mit einem Kalorimeter wird die spezifische Wärmekapazität des Wassers bestimmt. Dabei wird die physikalische Bedeutung der spezifischen Wärmekapazität thematisiert.


In diesem Experiment wird unter Verwendung des Kalorimeters die gemessene Mischtemperatur mit der theoretisch berechneten Temperatur verglichen.


In der ersten Übung wird in einem Kalorimeter zweimal die gleiche Wassermenge mit der gleichen Anfangstemperatur, einmal mit Eis und einmal mit Wasser, abgekühlt. Sowohl das Eis als auch das kalte Wasser sollten für den Versuch jeweils 0 °C betragen. Die Resultate werden verglichen und diskutiert .

In dem Wettbewerb werden die Schüler aufgefordert, die Mischung auf eine bestimmte Temperatur zu bringen. Dies erfordert Messungen und Berechnungen.


In diesem Versuch wird der Temperaturverlauf bei Abkühlung untersucht. Dabei soll das Temperatur-Zeit-Diagramm erstellt und erklärt werden.


In diesem Experiment wird ein digitales Thermometer mit der Hilfe von Calliope mini hergestellt und sein Funktionsprinzip erkundet. Darüber hinaus kann das Experiment als Einstieg, Wiederholung oder Vertiefung zum Thema „Temperatur und Thermometer“ verwendet werden.


In diesem Experiment wird Wasser so lange erwärmt, bis es einige Minuten siedet. Dabei geht es darum, den Temperaturverlauf durch ein Temperatur-Zeit-Diagramm darzustellen und zu erklären.


Wie lassen sich Physik-Experimente mithilfe des Coding unterstützen? Durch Verwendung des Calliopes wird die spezifische Wärmekapazität des Wassers bestimmt. Dabei wird die physikalische Bedeutung der spezifischen Wärmekapazität thematisiert.


  • 1 × Hartplastikbox ca. 540x450x150 mm
  • 2 × Thermometer mit Metallwinkel, ohne Graduierung
  • 6 × Kalorimeter
  • 2 × Kunststofftopf (früher 90413)
  • 2 × PTC-Widerstand a.St.
  • 2 × Gummistopfen 24/19 mm
  • 2 × NTC-Widerstand a.St.
  • 6 × Pinzette, stumpf, 105 mm
  • 6 × O-Ring, 3/2,5 mm
  • 2 × Erlenmeyerkolben, enghals, 100 ml, Borosilikatglas 3.3
  • 6 × Becherglas, Borosilikatglas 3.3, HF, 150 ml
  • 6 × Digital-Einstichthermometer, 210/40 mm, –50/+300 °C
  • 1 × Einräumplan Klassensatz Temperatur und Kalorimetrie - 02.00
  • 6 × Metallzylinder, Aluminium Nr. 1
  • 6 × Metallzylinder, Eisen Nr. 1
  • 1 × Schaumstoffeinlage, oben 505x355x30 mm
  • 1 × Schaumstoffeinlage, unten 515x370x110 mm

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