Jahrgangsstufe 8
- Realschulbildungsgang -
Thermodynamik (27 Stunden)
  
Ziele
Die Schüler erweitern ihre Kenntnisse über thermische Vorgänge und Erscheinungen durch das Deuten einiger wesentlicher Zusammenhänge mit Hilfe des Aufbaus der Stoffe aus Teilchen. Weiterhin lernen sie wichtige Begriffe und Gesetze der Thermodynamik kennen. Die Schüler erkennen auch am Beispiel der Thermodynamik die Notwendigkeit, physikalische Begriffe von den Begriffen der Umgangssprache abzugrenzen. Durch das Vergleichen von Heizwerten, Energiebilanzen und Wirkungsgraden werden die Schüler zum sparsamen Energieeinsatz angeregt. Bei der experimentellen Arbeit gewinnen sie einen tieferen Einblick in Arbeitsverfahren der Physik. 

Inhalte 	Hinweise 	
Temperatur 
Absolute Temperatur 	z	siehe Physik 6, Lernbereich Thermodynamik, Temperatur
Temperatur und kinetische Energie der Teilchen 
Diffusion 	
Thermisches Verhalten der Körper 
Feste Körper
Dl = l · a · DT
Ausdehnungskoeffizient 
Flüssigkeiten 
Gase 	
Dehnungsschleifen, Rollenlagerung von Brücken

Ausgleichsbehälter 	
Wärme 
Wärmequellen
Abgabe bzw. Aufnahme von Wärme 
Q = c · m · DT 
Spezifische Wärmekapazität 

Wärmeaustausch
Mischen von Flüssigkeiten unterschiedlicher Temperatur 

Wärmedämmung 
SE Wärmezufuhr und Temperaturerhöhung 
SE Mischungstemperatur 
Z Wärme und thermische Energie 	
Umwandeln von chemischer, mechanischer, elektrischer und Kernenergie in Wärme 
Thermische Leistung

SE Temperaturverlauf beim Wärmeaustausch 
Wärmeaustauscher
Fehlerquellen bei kalorimetrischen Messungen 

Wärmedämmende Materialien in Natur, Haushalt und Technik 	
Wärme und Aggregatzustandsänderungen 
Schmelzen und Erstarren 
Sieden und Kondensieren 
Verdunsten
Umwandlungswärme 	Deuten der Vorgänge mit dem Teilchenmodell 

Energetische Betrachtungen 
Kompressorkühlschrank 	
1. und 2. Hauptsatz 
Wärme und mechanische Arbeit 
Ottomotor
Aufbau und Wirkungsweise 
Dieselmotor
Aufbau und Wirkungsweise 
Dampfturbine
Aufbau und Wirkungsweise 
Energiebilanz und Wirkungsgrad von Wärmekraftmaschinen 	Hauptsätze als Erfahrungssätze 
Bedeutung der Hauptsätze 
  
Historische Entwicklung der Wärmekraftmaschinen 
Würdigung N. Ottos und R. Diesels 

Wärmekraftwerk, Heizkraftwerk 
  
Gründe für den geringen Wirkungsgrad 	
Wärme, Umwelt und Mensch 
Heizwerte verschiedener Brennstoffe 
Umweltschäden durch Verbrennungsprozesse 
Verantwortung des Menschen für die Umwelt 
Alternative Energiequellen 	Energiebedarf der Welt
Wertigkeit der Energieträger
Abwärme und ihre Nutzung 
Diskutieren von Lösungsmöglichkeiten 

Projekt Alternative Energiequellen (z. B. Biowärme, Sonnenkollektor, Stirlingmotor)