Nat-Working
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 Projekt: Naturwissenschaft und Technik (NwT)
 

• Nano

• Emulsionen

• Energie

• Biotech

• Coating

 

Modul Energie - Wärme, Kälte und Energie

• Inhalt dieses Moduls sind die technischen Realisierungen von Phasenübergängen, Solarthermie, Wärmebereitstellung und Kälteerzeugung.
  
  Die Materialien zu dieser Einheit wurden erarbeitet von:

  - Helmut Graf, Helmholtz-Gymnasium Karlsruhe
  - Peter Hug, Friedrich-Gymnasium Freiburg
  - Lars Möller, Helmholtz-Gymnasium Karlsruhe
  - Prof. Dr.-Ing. Karlheinz Schaber, Universität Karlsruhe, Institut für Technische Thermodynamik und Kältetechnik
  - Dr. rer. nat. Sokratis Sinanis, Universität Karlsruhe, Institut für Technische Thermodynamik und Kältetechnik

  
  Ansprechpartner: Lars Möller, Helmholtz-Gymnasium Karlsruhe,                 eMail: moeller@nat.nwt-bw.de
  
   

  Grobplanung

  Ziel	Inhalt	hinführendes Experiment	Technik- Entsprechung	Medien	Arbeitsblätter	Info
  Wärmetransport ohne Phasenübergang	"Konvektion und Wärmeleitung"	"Konvektionskreislauf Metallstäbe"	Hausbau/Thermoisolation in der Natur	Koffer
  Wärmetransport mit Phasenübergang	"hohe Energiedichte von Dampf"	Wärmerohr	"Heat-Pipe Alaska-Pipeline Heat-Pipe als ""Diode"""	Koffer	Versuch Wärmerohr	Energie- transport im Wärme- rohr Schülerinfo Lehrerinfo
  Kälteerzeugung I	Zum effektiven Kühlen muss verdampft werden und der Dampf abtransportiert werden. (prinzipiell)	Ventilator/Pfefferminzöl	"Schleuderpsychrometer, Stadtklima (z.B. Kühlung durch Wässern), Schwitzen"
  Dampfdruckkurve	"Parameter untersuchen (Druck und Siedepunkt)"	Erlenmeyerkolben, Dampfdruckkurve, Spritze in Badewanne	"Siedepunkt Totes Meer / Mt. Everest Schnellkochtopf"	Koffer/Uni	Versuch Dampfdruckkurve Versuch Erlenmeyerkolben	Lehrerinfo Dampfdruckkurve
  Kälteerzeugung II	"PhÜ bei niedrigen Temperaturen (Optimierung durch Technik)"	Ice-Quick, Tripelpunkt	"selbstkühlendes Bierfass, Meerwasserentsalzung mit Stromerzeugung"	Koffer/Uni	Versuch Ice-Quick	Ice-Quick
  Abführung der Energie im Dampf	"Kondensation, Aufzeigen der Ineffektivität  durch Kontaktkühlung (Wärmeleitung mit kaltem Körper)"	"theoretische Behandlung, Hinführung"	Brennwerttechnik
  Nebelbildung	Keime als Vorraussetzung; ohne Keime keine Kondensation	PET-Flasche, Kolbenprober mit Erlenmeyerkolben	"Keime --> Nebel Nebel --> Wolken Wolken --> Regen Wärmetransport                  von Ozean zu uns Nebelbildung, Quenchen"	Koffer/Uni
  Keimbestimmung	Rückschluss von Nebelbildung  auf Teilchenzahl	Quenchenanlage	"Streuung, Transmission, Keimbestimmung"	Uni
  Abgasreinigung	Auswaschen der Keime	Quenchenanlage	Abgasreinigung	Uni		Quenchenanlage

                                                                                                                                                            rot markierte Versuche sind nur an der Universität durchführbar

Die Dampfdruckkurve von Wasser:       Versuch zur Aufnahme einer Dampfdruckkurve  PDF       Lehrerinformationen  PDF       Das Ice-Quick - Demonstrationsgerät  PDF       Kälte und Wärmeerzeugung mit natürlichen Stoffen PDF
Der Stirlingmotor Lehrerinformation zum Stirlingmotor   PDF   Wärmekissen Aufgaben   PDF Lösungshinweise   PDF   Wärmerohre Schüler-Info   PDF Lehrer-Info     PDF Versuch        PDF