wellen & Wärme

• موجة= قمة وقاع

• Räumlich ausbreitende Schwingung

• Energie kein Materie Übertragung

• Unterteilung 1. nach Richtung 2. nach Medium Art

1. transversallewelle

2. Longitudinal Welle

3. Mechanische Welle

4. Elektromagnetische Welle

• Schwingungsrichzung senkrecht zu ausbreitungsrichtung

• In alles —❌ Gasen

• Bsp. H2ooberfläche

• Meerwelle

• La ola Welle

• Röntgenteleskope

• Sichtbare Licht

• ausbreitungsrichtung und schwingungsrichtung gleich ENTLONG

• Periodische stauchung & Ausdehnung (Kompression & Expansion)

• Allen Medien- ❌ Vakuum

• Schallwellen - Expansion & Kompression der Luft

• Federpendel

1. mechanisch

   • Trans & lang

   • Übertragung mechanische ( PE KE ) Energie

   • in alles aber kein Vakuum am schnellesten in fest

2. Elektromagn.- Transversalwellen

• Periodische ( regelmäßige Wiederholende) Bewegung um die Ruhelage - Auslenkung

• - auslenkung in ahbhängigkeit zu t

• Bsp. Mechanik - federpendel

• Kreisshwingung 1= 2 pi

1. schwingungsbreite

2. Amplitude

3. Periodendauer T

4. Frequenz

5. Wellenlänge

6. Ausbreitungsgeschwingkeit

• 2 Amplituden Abstand min&max

• t für Komplete Wiederholung welle/ Schwingung (موجة كاملة )

• Abstand Max& Max

• T=1/f

• T=t/n

• # der Wiederholungen in 1 s

• Unabhängig von Mediumsart

• f=1/T in Hz— 1/s

• Abstand zwischen zwei Punkte in gleichen Phasen ( auskenkung und Bewegungsrichtung ) نقطتان متتاليتان

• W.l=c/f

• Strecke die pro zeit zurückgelegt wird

• Wie oft pro s die Wellenlänge zurückgelegt wird

• Abhängig von Medium

  • c H2O=4 m/s

  • Schall= 330m/s

• v=c= Wellenlänge * f

• Max. Auslenkung der schwingende Teilchen aus Ruhelage

• Abstand zw. Hoch &hoch / tief &tief

• Aw Zunahme mit zunehmende enregieintensität

• Aw Abnahme mit zunehmende Entfernung der Energiequelle

• Überlagerung 2 oder mehrere Wellen

• Änderung der Amplitude A

• Position addieren sich

• Gesamatweele = Interferenz Muster

• Alle wellenarten ( Schall Licht …)

• Konstruktive & destruktive Interferenz

• Berg + Berg & Tal+ Tal

• Verstärkung der Amplitude

• Phasenverschiebung ❌=0 (min&max Lage zueinander)

• Gleiche f &T

• Bsp munsterwelle siehe Bild

• gegenseitige auslöschen

• Addition Berg+ Tal 10-10=0 Amplitude =0

• Phasenverscheibung un 1/2 Wellenlänge bzw um pi =180 1 Berg

• bsp noice canc.

• Sonderfall der Interferenz

• 2 wwellen gleiche f& Wellenlänge & A mit entgegengese. Richtung

• Bei Addition - entsteht schwingungsknotenpunkte

  • nicht schwingen

  • 1/2 Wellenlänge voneinander entfernt

  • Um die schwingen die Schwingungsgebäude

• bsp Gitarre 🎸

• Fzug &Frückstell in Gleichgewicht

• F Zug ~ Auslenkung

• FRückstell abhängig von…

  • Größe des Auslenkung ( je größer desto mehr Auslenkung )

  • Federhärte ( je härter desto weniger Auslenkung & größere Fr

• Hookesches Gesetz - nötige Kraft für y Auslenkung = federhärte • Auslenkung

  • F= - D(N/m) • s(m)

Gewicht :

• Auslenkung sind Fz&Fr in Gleichgewicht

• Auslenkung mit zusätzlichen kraft( Hand) -FR größer wird — Fr>Fz

Periodendauer:

1. Feder

   • abhängig von D und m (Gewicht)

• T=2pi •W(m/Dk

• KE= 1/2mv2

• PE=1/2Ds2

1. Faden

   • abhängig nur von fadenlänge L

• T= 2pi• W(L/g)

• Summe statischste verteilten kinetische Energie alle Teilchen eines System / Stoffes

• Brownische molekularbewegung

  • jede teilche hat bestimmten Betrag an KE - führt zu herumzittern und bewegen - führt zu gegenseitige stoßen von Teilchen

• hohe t= hohe brownisceh molekularbewegung

• C und Kelvin

  • C- orientiert sich an die siede und Gefrierpunkt H2O - führt zu negativen Zahlen - physikalisch nicht ✅

  • Kelvin - absoluten Temperatur - orientiert sich an die absoluten Nullpunkt (- kein wärme)- 0K=-273C

  • C+273=k

1. Wärmestrahlung - elektromagnetische Strahlung bsp Sonne - keine Kontakt oder Medium

2. Konvektion - حمل- durch Bewegung Flüssigkeit oder Gase. Bsp kochen H2O( warme Wasser- leichter- steigt nach oben und kalte schwierige sinkt nach unten )

3. Konduktion - توصيل- ohne Stofftransport -nur festen Stoffe/ Metall/gas/stein- direkte Transport durch die festen Stoff - bsp Löffel in Suppe - spitze erhitzt- führt au griff Erhitzung- spitze Moleküle erwärmt zittern in Metallgitter-weiterleiten E- hindurch Metall bissss zum Griff

• nötige wärmemenge Q um die temperatur eines Körper um 1 k zu erhöhen

• C=dQ/dT in J/K

  • c•m=C

• nötige Q um die Temperatur 1 g /kg eines Körper um 1 Kelvin zu erhöhen

• Abhängig von m

• dQ =c•m•dT

• c=Q/dT•m J/kg K

Leistung ist Energie pro s

Von diese Energie wird Teil in Wärme Q übergeben

Bsp Sportler hat P von 200 Watt d.h 200 J pro s

In 30 s—- 6000J/s

50% in Q = 3000J

— 3KJ= 80kg• 3Kj/kg k•dT

dT= 3KJ/ 240KJ K

dT= 0.0125K

p•V=R•T•n

Ideal gasgesetz

• keine gegenseitige zsm stoß - nur elastische Stoß d.h gesamte KE Energie bleibt gleich

• Unter reale Bedingung sind alle Gase ideal Gase

• normale Bedingungen

  • 1bar

  • 273 K

  • 1 mol=22,4 L

1. Volum & Druck

2. Volumen & Temperatur

3. Druck & Temperatur

4. Volumen & stoffmenge

• isothermal Zustandsönderung

• p•V= konstant - Boyle Marriott Gesetz

• P und V antiproportional

  • V abnimmt p zunimmt — bsp Luftballon zusammendrücken - wenige Platz für gasteilchen- Druck steigt - hohe # an zsm stoße / häufiger-zsmdrücken

  • V zunimmt P abnimmt - bsp Ballon ❌ drücken - mehr Platz für die gasteilchen - Druck sinkt - niedrige # stoße - ausdehnen

• p1•V1=p2•V2

Prozenten :

• p sinkt um 20%

  • d.h 80% von p1

  • p1•V1=(80% p1) •V2

  • V1= 0,8•V2

Isobaren zustandsänderung

• proportional

  • V1/V2=T1/T2 od. V1/T1=V2/T2

• Bsp Heißluftballon - erhitzen Luft -ß ausdehnen der Ballon Gase bewegen sich schneller mehr Platz nötig 🎈🔥

isochoren zustandsänderung

• Proportional

• Erhöhung um gleiche Faktor/ relative Anteil

• p1/T1=p2/T2 od. p1/p2=T1/T2

• Bsp Ballon in heißen Raum— Druck steigt platzen

V~n

Bei normale Bedingung

• 1 mol Gas = 22,4 L = 6•10^23 Teilchen #