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Entropie ENTROPIEENTROPIEENTROPIEENTROPIE Bezug zu den Bildungsstandards Die physikalische Größe Entropie Didaktische Überlegungen Ein Unterrichtsgang.

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Präsentation zum Thema: "Entropie ENTROPIEENTROPIEENTROPIEENTROPIE Bezug zu den Bildungsstandards Die physikalische Größe Entropie Didaktische Überlegungen Ein Unterrichtsgang."—  Präsentation transkript:

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

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

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

4 Didaktische Überlegungen ENTROPIEENTROPIEENTROPIEENTROPIE 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 ENTROPIEENTROPIEENTROPIEENTROPIE Eine Temperaturdifferenz treibt ein Thermokraftwerk an.

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

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

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

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

10 Ein Unterrichtsgang ENTROPIEENTROPIEENTROPIEENTROPIE 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 ENTROPIEENTROPIEENTROPIEENTROPIE 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!


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