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Glaspaläste: Energie-Effizienz
Versuchsreihe zur Wärmedämmung mit dem Werkstoff Glas

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Glasinstallation
 
vor der National-Galerie
  in Washington
 

Mögliche Anforderungen für die 7. bis 10. Klasse

         

 

Modellversuch zur
Simulation der Wärmedämmung durch Glas und Doppelglas
 

Skizze zum Versuchsaufbau:

  • Als Gläser bieten sich an: Bechergläser, Biergläser, Wassergläser, Einmachgläser ...
  • Die Gläser müssen aber am unteren Rand gut abgedichtet sein, etwa durch eine dunkle Knetgummiplatte.
  • Die Aufheizung der "Innenräume" erfolgt durch einen starken Lichtstrahler. Es kann eine Infrarotlampe sein. Sie muss aber von beiden "Glashäusern" denselben Abstand haben.
 
Aufheizphase
 

Durchführung des Versuchs, erster Teil: Aufheizphase

  • Bestrahlt die beiden "GlasPaläste" und messt in gleichen Zeitabständen die Temperaturen in den Innenräumen bis dort etwa 50 - 60 Grad Celsius erreicht sind.
  • Dokumentiert für beide "Glaskästen" die Zeiten und die Innenraumtemperaturen in einer Tabelle.

 

 
Abkühlphase
 

Durchführung des Versuchs, zweiter Teil: Abkühlphase

  • Schaltet den Lichtstrahler ab (und schaltet ggf. eine Kühlung von außen ein) und messt erneut in gleichen Zeitabständen die Temperaturen in den Innenräumen.
  • Dokumentiert erneut eure Messergebnisse in einer Tabelle.
 
Auswertung
 

Auswertung der Versuchsergebnisse

  • Stellt den Aufheizvorgang für beide "GlasPaläste" im selben Koordinatensystem jeweils durch ein Punkt-Liniendiagramm dar.
  • Beschreibt mit Worten den Verlauf der beiden Messkurven und vergleicht sie miteinander.
  • Stellt den Abkühlvorgang für die beiden "GlasPaläste" ebenfalls durch Punkt-Liniendiagramme dar.
  • Vergleicht die beiden Messkurven bei der Abkühlung.
  • Vergleicht die Messkurven der Aufheizung mit denen der Abkühlung.
  • Findet Terme, die den Verlauf der Aufheizung und Abkühlung beschreiben.
 
Übertragung der Auswertung
auf
"GlasPaläste"
  Übertragung der Auswertung in die Wirklichkeit von "GlasPalästen".
  • Diskutiert in eurer Kleingruppe miteinander die folgenden Fragen:
  • Wie gut speichern "GlasPaläste" mit ganz normalem und einfachem Glas die Wärme?
  • Wie gut speichern "GlasPaläste" mit Doppelscheiben die Wärme?
  • Können "GlasPaläste" im Sommer und auch im Winter gemütlich sein?
  • Hängt die Aufheizung und Abkühlung der Innenräume von der Größe der Gläser (Panoramascheiben) ab? Wie könnt ihr das prüfen?
  • Verschriftlicht eure Ergebnisse und erstellt eine Präsentation.
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Hilfen zur Lösung

 
Glas-Paläste in Dubai
 
 
 
Zur Bearbeitung der Anforderungen (Aufgaben)
gibt es für euch die folgenden mathematischen Hilfen
(blau unterlegt)
und Werkzeughilfen
(grün unterlegt):
 

Mögliche Hilfen für die
Klassenstufen 7 bis 10

 
siehe hierzu auch die Begriffe:
Wärme und Temperatur
 
siehe hierzu auch die Begriffe:
Energie: Was ist das?
- Eine Einführung
 
 
Messdatenauswertung
Diagramme
 
Darstellen von Messdaten in
Listen und Tabellen