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Wärmelehre Wirkung der Temperatur auf physikalische Eigenschaften.

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Präsentation zum Thema: "Wärmelehre Wirkung der Temperatur auf physikalische Eigenschaften."—  Präsentation transkript:

1 Wärmelehre Wirkung der Temperatur auf physikalische Eigenschaften

2 Inhalt Thermische Ausdehnung Temperatur und elektrische Eigenschaften Temperatur und Aggregat-Zustände

3 Die Temperatur eines Gases 1 J Die Temperatur ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie pro Teilchen

4 Lineare thermische Ausdehnung 1 m Länge bei Temperatur T

5 Die thermische Ausdehnung (linear) 1 m Länge bei Temperatur T 1 m Länge bei Temperatur T 0 1 K Temperaturdifferenz gegen T 0 1 1/K Linearer Ausdehnungskoeffizient 1 1/K Linearer Ausdehnungskoeffizient, z. B. für Eisen

6 Thermische Ausdehnung des Volumens 1 m 3 Volumen bei Temperatur T

7 Die thermische Ausdehnung (Volumen) 1 m 3 Volumen bei Temperatur T 1 m 3 Volumen bei Temperatur T 0 1 K Temperaturdifferenz gegen T 0 1 1/K Volumen- Ausdehnungskoeffizient 1 1/K Wert für Wasser bei 75°C

8 Versuche zur thermischen Ausdehnung Thermische Ausdehnung von Flüssigkeiten Festkörpern: Bimetall Elektrische Eigenschaften: Heiß- und Kaltleiter

9 Heißleiter: –Widerstand fällt mit zunehmender Temperatur. Eigenschaft der Halbleiter, Energiezufuhr durch Wärme hebt die Elektronen ins Leitungsband Kaltleiter: –Widerstand steigt mit zunehmender Temperatur. Eigenschaft der metallischen Leiter, Gitterbewegung behindert den Elektronenfluss

10 Temperatur und Aggregatzustände Aggregatzustände der Materialien sind Temperatur abhängig –Bei entsprechend hoher Temperatur geht jedes Material in die Gas Phase über Bei fallender Temperatur folgen –Flüssig –Fest

11 Zusammenfassung Thermische Ausdehnung: Bei Anstieg der Temperatur dehnen sich die meisten Materialien aus, für Festkörper gilt –l (T) = l 0 · (1+ α · (T-T 0 )) [m] Länge bei Temperatur T [K] –α [1/K] Koeffizient der thermischen Ausdehnung, eine Materialkonstante, für Eisen z. B. α=1, [1/K] –l 0 [m] Länge bei Referenz Temperatur T 0 [K] –Besondere Bauteile: Bi-Metalle Elektrische Leitfähigkeit ist Temperatur abhängig –In Metallen nimmt sie ab, die thermische Bewegung stört das Kristall Gitter –In Halbleitern nimmt sie zu, weil Energiezufuhr den Elektronen den Sprung ins Leitungsband erleichtert Aggregatzustände der Materialien sind Temperatur abhängig

12 finis


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