Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Organisation Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Unterrichtsgang Startseite Funktionsweise.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Organisation Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Unterrichtsgang Startseite Funktionsweise."—  Präsentation transkript:

1 Organisation Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Unterrichtsgang Startseite Funktionsweise eines Solarkollektors Bau eines Flachkollektors Messung von Bestrahlungsstärken Experimente mit dem Kollektor Dokumentationen Startseite

2 Organisation Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Bereich Technik Erwerb handlungspraktischer Kompetenz Technikaktzeptanz Bereich Naturwissenschaften Temperaturstrahlung; Solarkonstante; Wirkungsgrad; Absorption und Reflexion; Spezifische Wärmekapazität; Energieversorgung Bereich IT Textverarbeitung; Tabellenkalkulation; Bildschirmpräsentation; Internetrecherche und Internetpräsentation Ziele

3 Organisation Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Das Projekt umfasst ca. 20 Unterrichtsstunden und wird mit zwei Unterrichtsstunden pro Woche durchgeführt. Die Schüler arbeiten dabei im Team zu dritt oder zu viert zusammen. Organisation

4 Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Jedes Team erstellt drei Arten, und zwar eine schriftliche Dokumentation, eine Bildschirmpräsentation und eine Internetpräsentation Dokumentation Dokumentation

5 Organisation Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Bau eines Flachkollektors Messung der Bestrahlungsstärke (Aluplättchen) Messung der Bestrahlungsstärke (Bügeleisen) Bestimmung des Wirkungsgrades des Solarkollektors Arbeitsblätter Arbeitsblätte r

6 Organisation Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Es entstehen Kosten Raumbedarf (Computerraum; Klassenzimmer; Werkraum) Hoher Material- und Geräteaufwand Sehr belastend (für die Lehrer) Probleme

7 Organisation Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Arbeitsblätte r

8 Organisation Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Experiment: Eine einseitig geschwärzte Aluminiumplatte wird eine bestimmte Zeit von einer Temperaturstrahlung (Sonne; Lampe) senkrecht bestrahlt. Durch Messung des Temperaturverlaufs in Abhängigkeit von der Zeit kann die Bestrahlungsstärke S (Energie W pro Zeit t und Fläche A) bestimmt werden. Auswertung: Energiezunahme der Platte =Energiezufuhr durch Strahlung – Energieabgabe durch Konvektion, Wärmeleitung und Strahlung cm Δθ=SAΔt-W ab mitc =spezifische Wärme von Aluminium m =Masse des Aluminiumplättchens Δθ =Temperaturdifferenz A =Fläche des Aluminiumplättchens Δt =Zeitspanne Unmittelbar nach dem Einschalten der Strahlung kann die erhöhte Energieabgabe W ab vernachlässigt werden. Dann lässt sich die Bestrahlungsstärke S bestimmen. 3.) Geräte: Aluplättchen Kerze Schieblehre Scheinwerfer (oder Sonne) Stoppuhr Temperatursensor mit Multimeter und Stoppuhr (alternativ Messwerterfassung mit PC) Arbeitsblatt Arbeitsblätte r

9 Organisation Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Experiment: Die geschwärzte Heizplatte eines Bügeleisens wird senkrecht zur Strahlung gebracht und die erreichte Endtemperatur wird gemessen. Anschließend belässt man die Platte am gleichen Ort, schattet die Strahlung ab und heizt mit Niederspannung auf die gleiche Endtemperatur. Auswertung: Unter der Annahme, dass Absorption und Emission in beiden Fällen gleich groß sind und dass die elektrische Leistung nur an die Platte abgegeben wird, kann man aus Spannung U und Stromstärke I die elektrische Leistung und damit die von der Temperaturstrahlung gelieferte Leistung bzw. die Bestrahlungsstärke S (Energie pro Zeit und Fläche) bestimmen. Geräte: Scheinwerfer (oder Sonne) Bügeleisen Kerze Temperatursensor mit Multimeter Netzgerät mit Strom-und Spannungsmessung Klebeband Krokodilklemmen Arbeitsblatt Arbeitsblätte r

10 Organisation Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Experimente: a) Anlage mit kaltem Wasser füllen. Anfangstemperatur messen. Flachkollektor senkrecht zur einfallenden Strahlung aufstellen. Wasser nicht umwälzen. Nach 15 Minuten Wasser ablassen und Endtemperatur messen: Volumen des Wassers und die Kollektorfläche bestimmen. b) Anlage erneut mit kaltem Wasser füllen. Anfangstemperatur und Wasservolumen messen. Wasser umwälzen. Temperatur in Abhängigkeit von der Zeit messen (z.B. alle 60s). Auswertung: zu a) Welche Energie hat das Wasser in 15 Minuten aufgenommen? Bestimme hieraus und mit Hilfe der Bestrahlungsstärke von ca W/m 2 den hierbei erreichten Wirkungsgrad. zu b) Zeichne in einem Diagramm die Temperatur des Wassers in Abhängigkeit von der Zeit. Bestimme die aufgenommene Leistung des Kollektors (1. während den ersten 5 Minuten, 2. während den letzten 5 Minuten.) Wie hoch liegt der Wirkungsgrad jetzt (Fall 1 und Fall 2 aus Teil b)? Arbeitsblatt Arbeitsblätte r


Herunterladen ppt "Organisation Dokumentation Arbeitsblätter Ziele Startseite Naturwissenschaften und Technik Projekt Solarkollektor Probleme Unterrichtsgang Startseite Funktionsweise."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen