Entropie ENTROPIE Bezug zu den Bildungsstandards

Präsentation zum Thema: "Entropie ENTROPIE Bezug zu den Bildungsstandards"—  Präsentation transkript:

1 Entropie ENTROPIE Bezug zu den Bildungsstandards
Die physikalische Größe Entropie Didaktische Überlegungen Ein Unterrichtsgang zur Entropie

2 Bildungsstandards 9 /10 ENTROPIE Grundlegende physikalische Größen
Die Schülerinnen und Schüler kennen technische Möglichkeiten zum „Energiesparen“ und zur Reduzierung von „Entropieerzeugung“. ENTROPIE Inhalte Entropie (Entropieerzeugung) Strukturen und Analogie Inhalte Beschreibung von thermischen Energietransporten

3 Die Größe Entropie ENTROPIE
Die Entropie ist ein Maß für die Nichtverfügbarkeit von Energie Die thermodynamische Entropie dS = dQ / T Die statistische Entropie S = k ∙ ln P

4 Didaktische Überlegungen
ENTROPIE Der statistisch eingeführte Entropiebegriff ist für die Mittelstufe zu abstrakt. Der thermodynamische Zugang benötigt keine zusätzlichen Modellannahmen. Der Begriff „Wärme“ kann durch „thermische Energie“ ersetzt werden.

5 Ein Unterrichtsgang ENTROPIE
Eine Temperaturdifferenz treibt ein Thermokraftwerk an.

6 Ein Unterrichtsgang ENTROPIE
Durch das Anschließen einer Batterie wird das Thermoelement zu einer Wärmepumpe

7 Ein Unterrichtsgang ENTROPIE
Energie fließt vom Netzgerät zur Wärmepumpe und zum Thermokraftwerk

8 Ein Unterrichtsgang ENTROPIE
Das, was durch das Thermokraftwerk hindurchströmt und thermische Energie transportiert, nennt man Entropie

9 Ein Unterrichtsgang ENTROPIE Ein Tauchsieder erhitzt Wasser.
Alltagssprache: Wärme wird erzeugt. Entropie wird erzeugt.

10 Ein Unterrichtsgang ENTROPIE Ein Tauchgefrierer kühlt Wasser ab. ???
Es gibt kein Gerät, das nur durch Abkühlen Energie aufnimmt und umwandelt. (Inhalt 2. HS) Entropie kann erzeugt, jedoch nicht vernichtet werden.

11 Ein Unterrichtsgang ENTROPIE
Reversible Prozesse: keine Entropieerzeugung Irreversible Prozesse: Entropieerzeugung Die Zeit läuft in die Richtung, in der Entropie erzeugt wird. Die beiden Bilder sind zeitlich falsch geordnet: aufwärtsbrennende Kerzen gibt es nicht!