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zu den Aufgaben zur Wärme und ihre Wirkungen II


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1. Bei welcher Temperatur siedet Wasser?
Bei welcher Temperatur erstarrt Wasser?
  Ausführliche Lösung
  Wasser siedet bei einer Temperatur von 100 0C.
Wasser erstarrt bei einer Temperatur von 0 0C.

2. Wie heiß kann Wasser in einem normalen Kochtopf werden?
Begründe deine Antwort.
  Ausführliche Lösung
  In einem normalen Kochtopf kann Wasser bis zu 100 0C warm werden.
Bei weiterer Wärmezufuhr verdampft das Wasser.
Es kann aber nicht wärmer werden, da 100 0C die Siedetemperatur des Wassers ist.

3. Wenn Wasser kocht, entsteht Wasserdampf.
Was geschieht mit dem Wasserdampf der beim Kochen aus dem Kochtopf entweicht?
Wo bleibt er?
  Ausführliche Lösung
  Der Wasserdampf erhöht die Luftfeuchtigkeit in der Küche.
Der Dampf kondensiert an kalten Flächen, wie z. B. Fensterscheiben.
Dort wird er wieder zu Wasser.

4. Was geschieht mit Wasser bei Gefriertemperatur, wenn man Wärme entzieht?
Warum siedet Wasser bei 100 0C und warum erstarrt es genau bei 0 0C?
  Ausführliche Lösung
  Entzieht man Wasser bei Gefriertemperatur Wärme, erstarrt es zu Eis.
Wasser siedet bei 100 0C und erstarrt bei 0 0C weil die Celsiusskala so geeicht ist.

5. Wie tief kann die Temperatur sinken?
Was ist der absolute Temperaturnullpunkt?
  Ausführliche Lösung
  Die Temperatur kann maximal bis zum absoluten Nullpunkt sinken.
Dieser liegt bei -273,15 0C.

6. Im englischem Wetterbericht hörst du, dass es heute 77 Grad werden soll.
Wie ist das zu verstehen?
  Ausführliche Lösung
  Der englische Wetterbericht verwendet nicht die Celsius-, sondern die Fahrenheitskala.
Die Umrechnung in Grad Celsius erfolgt mit folgender Formel:
06_l.gif
Die Temperatur 77 Grad Fahrenheit entspricht 25 Grad Celsius.

7. Was sagen dir die Namen Celsius, Fahrenheit und Kelvin?
  Ausführliche Lösung
  Nach ihnen wurden Temperaturskalen benannt.
Celsiusskala:
Eiswasser bildet den Nullpunkt.
Siedendes Wasser den Punkt 100 0C.
Fahrenheitskala:
Wird in England und den USA verwendet.
Schmelzpunkt von Eis liegt bei 32 0F.
Siedepunkt von Wasser liegt bei 212 0F.
Kelvinskala:
Man wählt den absoluten Nullpunkt als Ausgangspunkt einer Skala.
Die Kelvinskala hat die gleiche Schrittweite wie die Celsiusskala, aber einen anderen Nullpunkt.
Dieser liegt bei -273,15 0C.

8. In welchen Zustandsformen kommt Wasser vor?
Wie nennt man diese Zustände?
  Ausführliche Lösung
  Wasser kommt in den drei Zuständen Eis, Wasser und Wasserdampf vor.
Man nennt diese Zustände Aggregatzustände des Wassers.

9. Welche Aggregatzustände gibt es?
  Ausführliche Lösung
  Allgemein gibt es die Aggregatzustände fest, flüssig und gasförmig.

10. Warum können Wasserrohre im Winter platzen?
  Ausführliche Lösung
  Wasserrohre können bei Frost platzen, weil Eis sich stärker ausdehnt als Wasser.

11. Woran liegt es, das Eis im Wasser schwimmt und das festes Kerzenwachs in flüssigem Kerzenwachs versinkt?
Mache zu Hause den Versuch mit einer Kerze.
  Ausführliche Lösung
  Eis schwimmt deshalb im Wasser, weil es leichter als Wasser ist.
Eis hat bei gleicher Masse ein größeres Volumen.
Kerzenwachs hingegen hat in fester Form eine geringere Ausdehnung als flüssiger.

12. Was geschieht, wenn Wasser in den Felsspalten der Gebirge gefriert?
  Ausführliche Lösung
  Gefriert das Wasser in den Felsspalten, sprengt das Eis den Felsen.
Eis hat eine größere Ausdehnung als Wasser.

13. Im Winter kann ein See zufrieren.
Welche Temperatur hat das Wasser auf dem Boden des Sees?
  Ausführliche Lösung
  Auf dem Boden des zugefrorenen Sees herrscht eine Temperatur von ca. 4 0C.
Wasser hat bei dieser Temperatur seine größte Dichte.

14. Was verstehst du unter der Anomalie des Wassers?
  Ausführliche Lösung
  Wenn Wasser zu Eis gefriert, nimmt sein Volumen zu.
Bei allen anderen Stoffen nimmt es ab.
Daher spricht man von der Anomalie des Wassers.

15. Das Kühlwasser eines Autos darf im Winter auf keinen Fall gefrieren.
Weshalb eigentlich nicht, der Motor ist doch aus Eisen?
Was tun die Autofahrer, um zu verhindern, dass das Kühlwasser gefriert?
  Ausführliche Lösung
  Das Eis würde den Motorblock sprengen.
Das Kühlwasser wird mit Frostschutzmittel versehen.

16. Im Herbst werden die Gärten umgegraben, damit der Boden dann im Frühjahr besonders locker ist.
Genügt es nicht, den Boden kurz vor dem Einsähen umzugraben?
  Ausführliche Lösung
  Nach dem Umgraben werden die groben Schollen liegengelassen.
Auf diese Weise kommt es im Winter zur "Frostgare":
Das Wasser in der Erde friert und bricht die Erdbrocken in feine Krümel, so dass die Erde im Frühjahr locker ist.

17. Ist es ratsam, mit Flüssigkeiten gefüllte, verschlossene Flaschen im Tiefkühlfach eines Kühlschrankes aufzubewahren?
  Ausführliche Lösung
  Mit wasserhaltigen Flüssigkeiten gefüllte, verschlossene Flaschen sollten nicht ins Tiefkühlfach gelegt werden.
Dort herrschen Gefriertemperaturen.
Durch Eisbildung in den Flaschen würden diese zerplatzen.

18. Rohre von Wasserleitungen werden mindestens einen Meter tief in den Boden verlegt.
Welchen Grund hat das wohl, dass Wasserrohre so tief liegen müssen?
  Ausführliche Lösung
  Wasserleitungen müssen frostsicher verlegt werden.
Das ist bei einer Tiefe von einem Meter im Boden gewährleistet.