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| Wasser |
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| Wie viel Wärme/Energie wird benötigt um Wasser zu erhitzen? |
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Spezifische Wärme = Energie, die benötigt wird um 1 g Wasser um 1°C zu erwärmen (= 1 cal oder 4,184 J).
Wärmekapazität = Energiemenge die benötigt wird um einen Körper der Masse m um 1°C zu erwärmen.
Beispiel: Wie hoch ist die Wärmekapazität von 0,7 Liter Wasser?
Umrechnen in Gramm: 0,7 l = 700 g - Multiplikation mit spez. Wärme: 700 x 1 cal = 700 cal.
Beispiel: Wie viel Energie brauche ich, um die 0,7 l Wasser von 10°C auf 25°C zu erwärmen? Wärmekapazität (700 cal) x Temperaturdifferenz (25-10 = 15°C) = 10500 cal oder 10,5 kcal. |
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| Kann warmes oder kaltes Wasser schneller/besser verdunsten als kaltes Wasser? |
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Konsequenz der Maxwell-Bolzmann Verteilung: Warmes Wasser kann mehr verdunsten als kaltes Wasser!
Energiereiche Moleküle verlassen das Wasser, da Bewegungsenergie größer ist als die zwischenmolekularen
Anziehungskräfte -> energiereiche Moleküle in der Flüssigkeit werden weniger -> Temperatur der Flüssigkeit
nimmt ab (= Verdunstungskälte). |
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| Verschiedene Begrifflichkeiten rund ums Wasser |
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Kondensation: Übergang von der Gasphase in die flüssige Phase. Dabei wird die zur
Verdunstung aufgewandte Energie wieder frei (in Form von Wärme) = Kondensationswärme.
Taupunkt: Temperatur, bei der Kondensation einsetzt.
Kondensationsniveau: Höhe, bei der der Taupunkt erreicht wird
Adiabatische Temperaturänderung: Änderung der Temperatur bei vertikaler Bewegung.
Trockenadiabatischer Temperaturgradient: 1°C/100 m.
Feuchtadiabatischer Temperaturgradient: 0,6°C /100 m. |
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| Was passiert eigentlich wenn Wasser gefriert? |
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| Gefrieren: Die energieärmsten Moleküle lagern sich am Eiskristall an -> die Flüssigkeit verliert energiearme Moleküle -> Temperatur. Zum Gefrieren sind Kristallisationskeime notwendig (Gefrierkerne
= Teilchen, an die sich die Wassermoleküle anlagern können). In der Atmosphäre befinden sich
durchschnittlich bei -5°C 1 geeigneter Gefrierkern in einem m³ Luft, bei -30°C etwa 1.000.000.
Spontanes Gefrieren (auch ohne Gefrierkern) setzt erst bei -40°C ein. |
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