Stoffe erkennen und vergleichen

Stoffe erkennen und vergleichen Übung

• Bestimme, anhand welcher Eigenschaften zwei ähnliche Materialien unterschieden werden können.

  Tipps

  Wir würden es beim Trinken schnell bemerken, wenn wir anstatt Zucker Salz in unseren Tee gegeben hätten.

  Lösung

  Bei ungefährlichen Materialien wie z. B. bei Lebensmitteln bietet es sich an, verschiedene Stoffe anhand ihres Geschmacks zu unterscheiden. Bei gefährlicheren Substanzen kann zumindest noch der Geruchssinn eingesetzt werden, solange wir uns sicher sein können, dass die Dämpfe nicht giftig sind. Oftmals ist aber auch schon eine einfache Berührung hilfreich. Dabei können wir feststellen, ob ein Material biegsam oder starr ist.

• Entscheide, welcher der Gegenstände sich bei gleicher Temperatur am kältesten anfühlt.

  Tipps

  Ein Wollpullover hält im Winter warm.

  Metalle sind nicht nur sehr gute elektrische Leiter, sondern auch gute Wärmeleiter.

  Lösung

  Obwohl die Gegenstände in einem Zimmer alle die gleiche Temperatur besitzen, fühlen sie sich dennoch unterschiedlich warm an. Das liegt an der unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeit der Gegenstände.
  Besitzt ein Material eine hohe Wärmeleitfähigkeit wie z. B. ein Metall, so leitet der Gegenstand unsere Körperwärme schneller von uns weg. Der Gegenstand fühlt sich deshalb kalt an. Ein Objekt mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit wie z. B. Wolle kann unsere Körperwärme nicht so schnell weiterleiten. Deshalb hält uns ein Wollpullover im Winter warm.

• Analysiere, auf welche Materialien die beschriebenen Eigenschaften zutreffen.

  Tipps

  Eine Büroklammer lässt sich leicht mit den Händen in eine andere Formen biegen. Eine Plastikflasche würde dagegen bei einer größeren Verformung brechen.

  Teetassen bestehen oft aus Keramik oder Porzellan.

  Lösung

  Damit ein Gegenstand einen speziellen Zweck erfüllen kann, muss das Material, aus welchem er gefertigt wird, bestimmte Eigenschaften besitzen. So ist es gewünscht, dass eine Kaffeetasse den Kaffee lange Zeit warm hält. Tassen sind deshalb meist aus Keramik oder Porzellan gefertigt, da diese Materialien eine geringe Wärmeleitfähigkeit besitzen.

  Metalle hingegen besitzen eine hohe Wärmeleitfähigkeit, weshalb es ratsam ist, Gegenstände aus Metall nicht zu lange in heißen Speisen stehen zu lassen, da man sich sonst an ihnen verbrennen kann. Metalle sind zudem exzellente elektrische Leiter. Damit wir uns auch dort nicht verletzen, sind Stromkabel immer mit einem Isolator überzogen. Hierzu wird meist ein Kunststoff verwendet. Metalle sind zudem leicht verformbar. Dies lässt sich leicht an einem Metalldraht, wie zum Beispiel einen dünnen Kupferdraht, feststellen.

• Vervollständige die Informationen über die Eigenschaften von Metallen.

  Tipps

  Die Stromkabel in unseren Haushaltsgeräten sehen unter ihrer Isolierung rötlich aus.

  Lösung

  Da Metalle einfach zu formen sind, können sie in eine Vielzahl an nützlichen Gegenständen verarbeitet werden. Dabei verlieren sie jedoch nicht die Eigenschaften, sondern bleiben weiterhin biegsam und glänzend. Metalle besitzen zudem eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit. Sie können Wärme besonders schnell aufnehmen und abgeben.
  Eine weitere sehr hilfreiche Eigenschaft ist ihre elektrische Leitfähigkeit. Entfernen wir von einem Stromkabel die Isolationsschicht, so sehen wir, dass sich darunter das rötliche Metall Kupfer verbirgt.

• Entscheide, welche Stoffeigenschaft wir nicht mit unseren Sinnen überprüfen können.

  Tipps

  Wir können hören, riechen, schmecken und sehen. Zudem besitzt unserer Haut viele Sinneszellen und kann Wärme, Kälte, Berührung, Druck sowie Schmerz wahrnehmen.

  Nur eine der genannten Eigenschaften können wir nicht überprüfen.

  Lösung

  Unseren Sinne sind ein mächtiges Instrument, um Stoffe voneinander zu unterscheiden. Auch ohne Chemielabor können wir mit Hilfe von Geschmack, Geruch und Farbe erste Vermutungen aufstellen, um welchen Stoff es sich handeln könnte. Zudem können wir mit unseren Händen feststellen, wie biegsam ein Material ist. Wenn wir einen Gegenstand anfassen, so können wir auch eine Aussage über seine Wärmeleitfähigkeit treffen. Fühlt sich der Gegenstand sehr kalt an, so besitzt er eine gute Wärmeleitfähigkeit, wie es bei Metallen der Fall ist. Lediglich für eine Einschätzung der elektrischen Leitfähigkeit müssen wir auf zusätzliche Geräte zurückgreifen.

  Allerdings haben auch unsere Sinne ihre Grenzen. Für eine korrekte Angabe der Eigenschaften eines Materials, z. B. für die Wärmeleitfähigkeit, nutzen wir daher auch Messgeräte.

• Beurteile, welche Materialien für verschiedene Kochutensilien geeignet sind.

  Tipps

  Ein Topf sollte die Wärme des Ofens schnell aufnehmen und auch schnell wieder an seinen Inhalt abgeben können.

  Bei Keramik handelt es sich um ein Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit.

  Lösung

  Damit unsere Speisen auf dem Herd schnell warm werden, müssen unsere Töpfe die Wärme des Ofens schnell aufnehmen und anschließend auch schnell wieder an den Inhalt abgeben können. Der Topf muss also aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit gefertigt werden. Dies ist bei Metallen der Fall, weshalb unser Kochtöpfe auch meist aus Metall hergestellt werden.
  Bei einer Schöpfkelle hingegen wünschen wir uns ein Material, welches die Wärme der heißen Suppe nicht so schnell aufnehmen und an uns abgeben kann. Hier bieten sich Materialien mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit wie z. B. Keramik an.