Physik für Kinder

Wissenschaft der Wärme

Wärme und Temperatur sind eng miteinander verbunden, aber sie sind nicht dasselbe. Die Temperatur eines Objekts wird dadurch bestimmt, wie schnell sich seine Moleküle bewegen. Je schneller sich die Moleküle bewegen, desto höher ist die Temperatur. Wir sagen, dass Objekte mit einer hohen Temperatur heiß sind und Objekte mit einer niedrigen Temperatur kalt sind.

Übertragung von Wärme

Wenn zwei Gegenstände miteinander verbunden werden oder sich berühren, übertragen ihre Moleküle Energie, die als Wärme bezeichnet wird. Sie versuchen, einen Punkt zu erreichen, an dem sie beide die gleiche Temperatur haben. Dies wird als Gleichgewicht bezeichnet. Die Wärme fließt vom heißeren zum kälteren Gegenstand. Die Moleküle im heißeren Gegenstand werden langsamer und die Moleküle im kälteren Gegenstand werden schneller. Schließlich erreichen sie den Punktwo sie die gleiche Temperatur haben.

Dies geschieht ständig um Sie herum, wenn Sie zum Beispiel einen Eiswürfel in eine warme Limonade geben. Der Eiswürfel wird wärmer und schmilzt, während die Limonade abkühlt.

Heiße Objekte expandieren

Wenn etwas heißer wird, dehnt es sich aus oder wird größer. Gleichzeitig schrumpft es, wenn etwas kälter wird. Diese Eigenschaft macht man sich bei Quecksilberthermometern zunutze. Der Strich im Thermometer ist eigentlich flüssiges Quecksilber. Wenn die Flüssigkeit heißer wird, dehnt sie sich aus und steigt im Thermometer nach oben, um eine höhere Temperatur anzuzeigen. Es ist die temperaturbedingte Ausdehnung und Kontraktion, die es denThermometer zu arbeiten.

Wärmeleitung

Wenn Wärme von einem Objekt auf ein anderes übertragen wird, nennt man das Wärmeleitung. Einige Materialien leiten Wärme besser als andere. Metall ist zum Beispiel ein guter Wärmeleiter. Wir verwenden Metall in Töpfen und Pfannen zum Kochen, weil es die Wärme schnell von der Flamme auf unser Essen überträgt. Stoff, wie eine Decke, ist kein guter Wärmeleiter. Weil er kein guter Leiter ist, funktioniert eine Decke gut, um uns zunachts warm, da sie die Wärme des Körpers nicht an die kalte Luft abgibt.

Materie im Wandel der Zeit

Wärme wirkt sich auf den Zustand der Materie aus. Materie kann ihren Zustand aufgrund von Wärme oder Temperatur ändern. Es gibt drei Zustände, die Materie je nach Temperatur einnehmen kann: fest, flüssig und gasförmig. Wenn Wasser zum Beispiel kalt ist und seine Moleküle sich sehr langsam bewegen, ist es ein Feststoff (Eis). Wenn es sich etwas erwärmt, schmilzt das Eis und das Wasser wird flüssig. Wenn man dem Wasser viel Wärme zuführt, wird dasDie Moleküle bewegen sich sehr schnell, und es wird zu einem Gas (Dampf).

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