Energie und Wärmelehre (E-Book)

Lerntext, Aufgaben mit kommentierten Lösungen und Kurztheorie

Autorenschaft: Hansruedi Schild | Thomas Dumm

«Energie und Wärmelehre» vermittelt Grundwissen zu den Themen Energie, Energieumwandlungen, Impulserhaltung, Begriffe und Modelle der Wärmelehre und Wärmeprozesse.
Das Lehrmittel orientiert sich an den seit Januar 2009 geltenden Richtlinien der schweizerischen Maturitätsprüfung für das Grundlagenfach Physik sowie am Stoffprogramm der Arbeitsgruppe Schnittstelle Hochschule-Gymnasien. Daher richtet es sich in erster Linie an Schülerinnen und Schüler einer Maturitätsschule, es kann aber auch in der technisch oder naturwissenschaftlich ausgerichteten Berufs- und Erwachsenenbildung eingesetzt werden.

«Energie und Wärmelehre» zeichnet sich durch einen gut verständlichen und klar strukturierten Text aus, enthält viele einprägsame Grafiken, illustrative Beispiele, zahlreiche Aufgaben mit ausführlich kommentierten Lösungen sowie eine zusammenfassende Kurztheorie. Durch diese Elemente eignet es sich besonders für einen von Stoffvermittlung entlasteten Unterricht oder für das Selbststudium etwa als Vorbereitung für die Universität oder Fachhochschule.

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Inhaltsverzeichnis 

1. Worum geht es bei der Energie? (7 Seiten)
1.1 Wozu braucht ein Körper seine Energie?
1.2 Welche Grundformen von Energie gibt es?
1.3 Woher hat ein Körper seine Energie?

2. Wie berechnet man eine Arbeit und eine Leistung? (12 Seiten)
2.1 Wann wird Arbeit verrichtet?
2.2 Wie viel Arbeit wird verrichtet?
2.3 Wie gross ist die Leistung?

3. Wie berechnet man eine Energie? (13 Seiten)
3.1 Wie berechnet man die Energie eines Körpers?
3.2 Wie berechnet man die kinetische Energie eines Körpers?
3.3 Wie berechnet man die potenzielle Energie eines Körpers?
Exkurs: Der Energiebedarf der Menschheit

4. Was passiert bei Energieumwandlungen? (7 Seiten)
4.1 Was bedeutet der Begriff Energieumwandlung?
4.2 Wo wird potenzielle in kinetische Energie umgewandelt?
4.3 Wo wird kinetische in potenzielle Energie umgewandelt?

5. Was passiert mit der Energie des Körpers bei Reibung? (6 Seiten)
5.1 Wie berechnet man die Reibungsarbeit?
5.2 Was versteht man unter dem Wirkungsgrad?

6. Kann man Energie erzeugen oder vernichten? (16 Seiten)
6.1 Wie ändert die Gesamtenergie des Körpers beim freien Fall?
6.2 Wie ändert die Gesamtenergie allgemein bei Energieumwandlungen?
6.3 Wie wendet man den Energieerhaltungssatz auf abgeschlossene Systeme an?
6.4 Wie wendet man den Energieerhaltungssatz auf offene Systeme an?
Exkurs: Entdeckungsgeschichte des Energieerhaltungssatzes

7. Der Impulserhaltungssatz (6 Seiten)
7.1 Herleitung des Impulserhaltungssatzes
7.2 Anwendungsbeispiele für den Impulssatz

8. Stösse (6 Seiten)
8.1 Der zentrale elastische Stoss
8.2 Der senkrechte elastische Stoss an der festen Wand
8.3 Der zentrale, vollkommen unelastische Stoss

9. Was sind die wichtigen Grössen der Wärmelehre? (17 Seiten)
9.1 Welche Grössen müssen wir in der Wärmelehre unterscheiden?
9.2 Was versteht man unter der Temperatur?
9.3 Was versteht man unter der Wärme?
9.4 Was versteht man unter der inneren Energie?

10. Welches Modell eignet sich zur Beschreibung der Materie? (6 Seiten)
10.1 Wie ist die Materie aufgebaut?
10.2 Wie lassen sich die drei Aggregatzustände erklären?

11. Was bedeutet die Brown‘sche Bewegung? (7 Seiten)
11.1 Was ist die Brown‘sche Bewegung?
11.2 Was ist die Ursache der Brown‘schen Bewegung?
11.3 Wie sieht die Bewegung der Atome für die drei Aggregatzustände aus?

12. Wie lassen sich Gase beschreiben? (14 Seiten)
12.1 Wie beschreibt man Gase auf mikroskopischer Ebene?
12.2 Wie beschreibt man Gase auf makroskopischer Ebene?
12.3 Wie passen die mikroskopische und makroskopische Beschreibung zusammen?
Exkurs: Die Geschichte des Wärmestoffs

13. Wie reagiert Materie auf Wärme? (17 Seiten)
13.1 Wie lautet der Energieerhaltungssatz in der Wärmelehre?
13.2 Wie reagiert Materie auf Wärme?
13.3 Welche Temperaturänderung bewirkt die Wärme?
13.4 Wann bewirkt Wärme eine Aggregatzustandsänderung?
13.5 Was passiert mit der Temperatur und dem Aggregatzustand beim Mischen?

14. Wie wird Wärme transportiert? (13 Seiten)
14.1 Welche Wärmetransport-Mechanismen gibt es?
14.2 Wie wird Wärme durch Leitung transportiert?
14.3 Wie wird Wärme durch Strömungen transportiert?
14.4 Wie wird Wärme durch Strahlung transportiert?

15. Was sind technische Anwendungen der Wärmelehre? (16 Seiten)
15.1 Wie kann Wärme in Arbeit umgewandelt werden?
15.2 Wie funktionieren Dampfmaschinen und Benzinmotoren?
15.3 Wie funktionieren Wärmepumpen?
Exkurs: Die Entwicklung der Dampfmaschine

Auflage: 1. Auflage 2009

Umfang: 226 Seiten

ISBN: 9783715571157

Art. Nr.: E-13142

Code: XPHE 007

Sprache: Deutsch

Reihe: Physik Grundlagen