Klasse 5 › Physik › Temperatur und Wärme
Warum hält eine Thermoskanne Tee heiß?
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Wärme wandert von selbst immer vom Warmen zum Kalten, und zwar auf drei Wegen: Leitung, Strömung und Strahlung. Eine Thermoskanne versperrt alle drei: Zwischen ihren zwei Wänden ist ein fast luftleerer Raum, die Spiegelschicht wirft die Wärmestrahlung zurück, der Verschluss hält die warme Luft drin. Kälte hält sie nicht draußen, denn Kälte wandert gar nicht.
Das Wichtigste zum Nachlesen
1 Min. Lesen
Wärme wandert immer
Wärme geht von selbst immer vom wärmeren zum kälteren Körper – nie umgekehrt. Der heiße Tee gibt also Wärme an die kühlere Umgebung ab, bis beide gleich warm sind. Dabei nimmt die Wärme drei Wege: Leitung, Strömung und Strahlung. Eine Thermoskanne versperrt alle drei Wege. Dämmen heißt: den Wärmetransport bremsen.
Drei Wege der Wärme
| Weg | So geht es | Beispiel |
|---|---|---|
| Wärmeleitung | Wärme wandert durch einen Stoff, ohne dass der Stoff sich bewegt. | Der Metalllöffel im Tee wird oben heiß. |
| Wärmeströmung | Warme Luft oder warmes Wasser strömt weg und nimmt die Wärme mit. | Über der Heizung steigt warme Luft auf. |
| Wärmestrahlung | Wärme strahlt durch die Luft und sogar durch leeren Raum. | Die Sonne wärmt dein Gesicht. |
Was die Kanne gegen jeden Weg tut
- Gegen Leitung: Im Vakuum sind fast keine Teilchen, die die Wärme weitergeben.
- Gegen Strömung: Im Vakuum strömt keine Luft, der Deckel hält die warme Luft drin.
- Gegen Strahlung: Die Spiegelschicht wirft die Wärmestrahlung zum Tee zurück.
Typische Falle
- Falsch: „Die Kanne hält die Kälte draußen.“ Kälte wandert nicht – es gibt nur Wärme, die weggeht oder hereinkommt.
- Darum hält dieselbe Kanne auch kalte Limo kalt: Sie lässt die Wärme der Umgebung nicht hinein.
- Auch eine Winterjacke wärmt nicht selbst, sie bremst nur, dass deine Körperwärme weggeht.
Tipp
Frag bei jedem Beispiel: Bewegt sich der Stoff (Strömung), bleibt er stehen (Leitung) oder geht die Wärme ohne Stoff (Strahlung)?
Üben
6 Aufgaben
Welcher Weg der Wärme ist das? Verbinde.
- Topfgriff aus Metall wird heiß
- Warmes Wasser steigt im Topf nach oben
- Eine Wärmelampe wärmt Küken von oben
- Wärmestrahlung
- Wärmeleitung
- Wärmeströmung
Thermoskanne: Ergänze.
- Zwischen den Wänden ist ein fast luftleerer Raum, das .
- Das Vakuum bremst die Leitung und die der Wärme.
- Die Spiegelschicht wirft die der Wärme zurück.
- Der verhindert, dass warme Luft oben entweicht.
Beschrifte die Thermoskanne: Innenwand, Spiegelschicht, Vakuum, Verschluss.
- Ziffer 1:
- Ziffer 2:
- Ziffer 3:
- Ziffer 4:
Zwei Gläser mit heißem Wasser (das gießt ein Erwachsener ein – Verbrühungsgefahr), eins im Handtuch. Ergänze, um wie viel Grad jedes abgekühlt ist.
Glas Anfang nach 10 min abgekühlt um ohne Handtuch 85 °C 64 °C Grad im Handtuch 85 °C 77 °C Grad Stimmt das? Kreuz an.
- Aus dem Eiswürfel strömt Kälte in die Limo.
- Ein Löffel aus Metall leitet Wärme besser als einer aus Holz.
- Eingeschlossene Luft ist ein guter Wärmeleiter.
- Heißer Tee gibt Wärme an die kühlere Luft ab.
- Eine Thermoskanne kann Getränke auch kalt halten.
Guter oder schlechter Wärmeleiter? Schreib „gut“ oder „schlecht“.
- Kupfertopf:
- Styropor:
- Wollpullover:
- Aluminiumfolie:
Was im Video gesagt wird
Abschrift
Einstieg
Die Kanne hält die Kälte draußen? Falsch. Kälte wandert nicht.
Erklärung
Wärme wandert von selbst immer vom Warmen zum Kalten. Tee gibt Wärme an die Luft ab, bis beide gleich warm sind. Kälte ist nur weniger Wärme. Sie strömt nirgendwohin. Wärme hat drei Wege: Leitung, Strömung und Strahlung.
Leitung: Ein Metalllöffel im heißen Tee wird bis oben warm. Strömung: Warme Luft steigt auf und nimmt die Wärme einfach mit. Strahlung: Wärme strahlt sogar durch leeren Raum, wie von der Sonne. Die Thermoskanne versperrt alle drei Wege. So ist sie gebaut.
Zwei Wände, und dazwischen fast keine Luft: ein Vakuum. Ohne Teilchen im Vakuum gibt es keine Leitung und keine Strömung. Die Spiegelschicht wirft die Wärmestrahlung zum Tee zurück. Und der Verschluss hält die warme Luft drin.
Gegenprobe: Dieselbe Kanne hält kalten Saft kalt. Sie lässt keine Wärme hinein.
Beispiele
Probier es aus: zwei Gläser mit heißem Wasser, eins im Handtuch. Das heiße Wasser füllt ein Erwachsener ein. Es kann dich verbrühen. Beide starten bei achtzig Grad. Nach zehn Minuten misst du nach. Ohne Handtuch: zweiundsechzig Grad. Es hat achtzehn Grad verloren.
Im Handtuch: dreiundsiebzig Grad. Nur sieben Grad weniger. Das Handtuch bremst den Wärmeverlust: sieben statt achtzehn Grad. Warum? Im Stoff steckt viel ruhige Luft. Luft leitet Wärme schlecht. Metalle leiten Wärme gut. Luft, Wolle und Styropor leiten sie schlecht.
Genauso deine Jacke: Sie wärmt nicht selbst. Sie bremst nur den Wärmeverlust.
Dein Zug
Dein Zug: Die Kanne hält kalten Saft kalt. Was hält sie draußen? Die Wärme.
Zum Schluss
Gegen Leitung und Strömung hilft das Vakuum, gegen Strahlung der Spiegel. Merk dir: Die Thermoskanne versperrt der Wärme alle drei Wege. Zum Üben: Ein Glas ins Handtuch, eins bleibt frei. Nach zehn Minuten messen. Nächste Frage: Warum wird kochendes Wasser nicht heißer als hundert Grad?
Danach

