Inhaltsverzeichnis
Versuchsdurchführung
a)Wärmeleitung von Metallstäben
Drei Metallstäbe mit gleichen Abmessungen (Ø = 1cm, l = 15 cm) sind mit ihrem unteren Ende auf eine größere Metallplatte montiert, die von unten geheizt wird. Das Material der drei Stäbe ist Kupfer, Aluminium und Messing. Am oberen Ende der Stäbe befinden sich gleichartige Bimetallschalter, die beim Erreichen einer bestimmten Temperatur ein Glühlämpchen einschalten. Man beobachtet, dass zuerst die Lampe am Kupferstab aufleuchtet, dann die am Aluminiumstab und schließlich die Lampe am Messingstab.
| Material | Wärmeleitfähigkeit [ \( \frac{W}{m^2 K^4}\) ] |
| Ag | 421 |
| Cu | 385 |
| Au | 318 |
| Al | 209 |
| MS | 109 |
| Fe | 50 |
| Invar | 11 |
| Hg | 8,2 |
| Quarzglas | 1,4 |
| Glas | 0,7 |
| Wasser | 0,6 |
| Wasserstoff | 0,15 |
| Kork | 0,04 |
| Luft | 0,025 |
| Kohlenstoffdioxid | 0,016 |
b) Abkühlen von Metallstäben
Vier Stäbe aus Cu, Al, MS unf Fe mit gleichen Abmessungen (Ø = 1cm, l = 25 cm) werden in ein Bad mit flüssigem Stickstoff (-196°C) eingetaucht. Das untere Ende der Stäbe kühlt schnell unter 0°C ab und beschlägt mit Reif, weil die Luftfeuchtigkeit dort kondensiert.
Innerhalb von ca. 5 Minuten ist die 0°C-Grenze bis zum oberen Ende des Cu-Stabes hochgewandert, als nächste folgen Al, MS und Fe.