87 Physik verstehen 4, Schulbuch (ISBN: 978-3-209-12321-3) 29 Was bezeichnen wir als thermische Energie? Vielleicht ist dir schon einmal aufgefallen, dass sich Materialien (sogenannte Stoffe) zB beim Bohren, Sägen oder Hämmern erwärmen. Die Nagelschmiede (Abb. 29.1, Abb. 29.2) Schütze dich mit Arbeitshandschuhen und Schutzbrille! Halte einen großen Nagel und lege seine Spitze auf einen Amboss oder eine dickere Eisenplatte. Schlage mit einem Hammer kräftig auf die Nagelspitze. Du kannst eine Erwärmung der Nagelspitze fühlen. Stelle die Erwärmung des Nagels zB mit einer Wärmebildkamera oder einem Digitalthermometer fest. Was kannst du beobachten? Führe den Versuch mit einem zweiten Nagel durch. Miss die Temperatur nach jeweils 10 Hammerschlägen. Halte die Messungen in einer Tabelle fest und erstelle ein Diagramm. Beim Hämmern werden die kleinsten Teilchen (Atome) des Nagels in stärkere Bewegung versetzt. Die Atome des Nagels stoßen heftiger und öfter zusammen. Die Temperatur des Nagels steigt. Die Bewegungsenergie der Teilchen in einem Stoff bezeichnen wir als thermische Energie. Sie ist eine Form der inneren Energie. Damit werden Energieformen bezeichnet, die sich im Inneren eines Stoffes befinden. Wie können wir thermische Energie nutzbar machen? In der 3. Klasse hast du gelernt, dass Energie nicht „erzeugt“ oder „verbraucht“ werden kann. Es werden nur verschiedene Energieformen ineinander umgewandelt. Dabei bleibt die Gesamtenergie immer gleich, es geht keine Energie „verloren“ (Energieerhaltung)! Beim erwärmten Nagel in V2 wird ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt. Diese ist für uns allerdings nicht nutzbar! Für uns nutzbare thermische Energie entsteht zB bei der Umwandlung von chemischer Energie beim Verbrennen (Abb. 29.3). In Heizdrähten wird elektrische Energie in nutzbare thermische Energie umgewandelt (Abb. 29.4). V2 29.1 Die Nagelschmiede 29.2 Wärmebild des geschmiedeten Nagels. Die Farben der Säule geben die Temperaturen der Körper im Bild an. A2a A2b Die thermische Energie ist eine Form der inneren Energie – der Energie im Inneren eines Stoffes. Wir bezeichnen damit die Energie der Bewegung der Teilchen eines Stoffes. Je stärker sich die Teilchen eines Stoffes bewegen, desto höher ist seine Temperatur. Durch Temperaturunterschiede wird Wärme übertragen, wodurch sich die innere Energie eines Körpers verändert. M Infobox: Bei Energie, die wir nicht nutzen können (zB thermische Energie einer Lampe) sprechen wir im Alltag oft von „Energieverlust“ oder „Energieverbrauch“. Physikalisch betrachtet ist das aber falsch! Denn die Energieerhaltung gilt immer! Nutzbare thermische Energie erhalten wir meist durch Umwandlung von elektrischer (zB Elektroherd) oder chemischer Energie (zB Holzofen). M Recherchiere die Begriffe Temperatur, Wärme, Wärmeenergie und thermische Energie. Nutze auch eine KI, um die Unterschiede zwischen diesen Begriffen erklären zu lassen. Erstelle eine kurze Präsentation, in der du erklärst, worin sich die Begriffe unterscheiden, welche physikalisch korrekt sind und welche umgangssprachlich verwendet werden. A3 29.3 Beim Verbrennen wird chemische Energie in thermische Energie umgewandelt. 29.4 Heizdrähte wandeln elektrische Energie in thermische Energie um. 29.5 Die thermische Energie der Herdplatte wird schlecht genutzt – notiere Gefahren. phv4sb_12321_S001-104_04Korr_20251112.indd 29 13.11.2025 13:27:17 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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