Wärme

Materie liegt als Feststoff, Flüssigkeit oder Gas vor. Das Teilchenmodell erklärt die Eigenschaften jedes Aggregatzustands. Feststoffe haben eine feste Form und ein festes Volumen; Flüssigkeiten fließen, haben aber ein festes Volumen; Gase füllen ihren Behälter. Zustandsänderungen sind mit Energieübertragungen verbunden.

Die spezifische Wärmekapazität gibt an, wie viel Energie benötigt wird, um 1 kg eines Stoffes um 1 °C zu erwärmen. Verschiedene Materialien benötigen unterschiedliche Energiemengen zum Aufheizen. Die Formel Q = mcΔT verbindet Energie, Masse, spezifische Wärmekapazität und Temperaturänderung.

Temperatur misst, wie heiß oder kalt etwas ist. Wissenschaftler verwenden die Kelvin-Skala, die beim absoluten Nullpunkt beginnt, während der Alltag Celsius verwendet. Die Umrechnung zwischen beiden erfordert das Addieren oder Subtrahieren von 273.

Die meisten Materialien dehnen sich beim Erhitzen aus und ziehen sich beim Abkühlen zusammen. Dies nennt man Wärmeausdehnung, und es geschieht, weil die Teilchen bei höheren Temperaturen stärker schwingen.

Die drei Methoden der Wärmeübertragung – Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung – mit Alltagsbeispielen.