Erklärt euch die Aufgabe gegenseitig noch einmal in euren eigenen Worten.
Klärt dabei, wie ihr die Aufgabe verstanden habt und was euch noch unklar ist.
Wir sollen mit Hilfe der spezifischen Wärmekapazitäten erklären, warum Plastikgeschirr in der Spülmaschine nach dem Trockenvorgang oft noch nass ist.
Betrachtet die spezifischen Wärmekapazitäten von Eisen und PE. Auf welche Größe beziehen sie sich?
Tipp: Informationen findet ihr auf dem Aufgabenblatt!
Die spezifische Wärmekapazität von Eisen (0,460 kJ/kg K) ist wesentlich kleiner als die von Polyethylen (1,900 kJ/kg K).
Allerdings beziehen sich die Angaben jeweils auf die Masse von 1kg.
Überlegt: Macht es Sinn, die Wärmekapazitäten bezogen auf die Masse zu betrachten? Welche Alternative gibt es, wenn man Geschirr aus verschiedenen Materialien vergleichen will.
Anstelle die Eigenschaften gleicher Massen zu vergleichen ist es hier sinnvoll, gleiche Volumina zu betrachten.
Erinnert euch: Wie sind Masse und Volumen physikalisch miteinander verknüpft?
Masse und Volumen sind über die Dichte eines Stoffes miteinander verknüpft:
Jetzt müsst ihr noch die Masse m in der Formel durch V ∙ ρ ersetzen.
Stellt anschließend einen Vergleich für gleiche Volumina an!
Für den Volumenvergleich muss also der auf die Masse bezogene Wert der spezifischen Wärme mit der Dichte des betreffenden Stoffes multipliziert werden.
Jetzt müsst ihr nur noch die Werte in passenden Einheiten einsetzen und multiplizieren. Setzt dabei
Fasst euer Ergebnis in zwei oder drei Sätzen zusammen.
Anstelle gleicher Massen vergleichen wir gleiche Volumina.
Wenn man die Wärmekapazität für gleiche Volumina berechnet, sieht man, dass Eisen mehr als die doppelte Wärmemenge pro Grad aufnehmen und wieder abgeben kann wie Polyethylen.
Daher fühlen sich Gegenstände aus Eisen bzw. Stahl heißer an als z.B. eine Kunststoffbox, wenn sie aus der Geschirrspülmaschine kommen. Auch steht beim Metall mehr Energie zum Verdunsten des Wassers auf der Oberfläche zur Verfügung.