Eduard-Job-Stiftung für Thermo- und Stoffdynamik

Präsentationen

Die folgenden PowerPoint-Präsentationen zu verschiedenen Themen des neuen didaktischen Konzepts wurden anlässlich unterschiedlicher nationaler Konferenzen oder Vorträge vorgestellt. Die Versuchsanleitungen und teilweise auch Videos zu den zahlreichen Demonstrationsexperimenten finden Sie unter Versuche. Sollten Sie an den Originalfolien, dem Vortragsmanuskript und weiterem Informationsmaterial interessiert sein, so senden Sie mir bitte eine E-Mail (regina.rueffler@job-stiftung.de Stichwort: PowerPoint).

  • Entropie lehren mit Spaß
    Der Experimentalvortrag liefert einen Einstieg in die „Welt der Entropie“, begleitet vom Maskottchen „schwarzes Schaf“. Auch erste Anwendungen wie das beliebte Blechspielzeug „Knatterboot“ und der Niedrigtemperatur-Stirlingmotor werden vorgestellt.
  • Thermodynamik im Unterricht: Chemisches Potenzial von Anfang an
    Das chemische Potenzial wird in diesem Experimentalvortrag anhand seines „Steckbriefs“ eingeführt. Nach diesem Einstieg, der keine besonderen Vorkenntnisse voraussetzt, ist man bereits in der Lage, vorauszusagen, ob eine ins Auge gefasste Umsetzung überhaupt möglich ist. Um auch den Einfluss von Temperatur und Druck auf das Verhalten der Stoffe zu beschreiben, genügen oft schon lineare Näherungen. Die Konzentrationsabhängigkeit des chemischen Potenzials öffnet das Tor zu weiteren Anwendungsgebieten wie Massenwirkungsgesetz etc. Das Spielzeug „Trinkende Ente“ verrät uns schließlich einiges über die die Reaktion begleitenden Energieeffekte.
  • Chemisches Potenzial im Fokus - Stoffausbreitung und ihre Folgen
    Nach einer kurzen Wiederholung des chemischen Potenzials als Grundbegriff liegt das Hauptaugenmerk des Experimentalvortrags auf der Beschreibung der Stoffausbreitung und ihrer Folgeerscheinungen wie Osmose. Solche stofflichen Vorgänge sind in Haushalt und Umwelt, Natur und Technik allgegenwärtig. So ist z.B. jedem aus dem Alltag vertraut, dass gezuckerte Früchte Saft „ziehen“, Kirschen bei anhaltendem Regenwetter hingegen platzen können. Ausgewählte Schauversuche wie die Konstruktion einer osmotischen Zelle mit Hilfe einer Karotte tragen dazu bei, den Blick für derartige Vorgänge zu schärfen. Abschließend wird auf die Bedeutung dieser Phänomene für den Wasserhaushalt lebender Organismen eingegangen.
  • Phänomene der Kinetik - mit dem chemischen Potenzial betrachtet
    Bereits die Alltagserfahrung lehrt, dass die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen von der Temperatur abhängt. So verderben Lebensmittel, die an einem heißen Sommertag draußen stehen, viel schneller als im Kühlschrank. Auch der Abgaskatalysator in Kraftfahrzeugen mit Ottomotor, der Verbrennungsschadstoffe durch beschleunigte Nachreaktionen beseitigt, ist jedermann bekannt. Doch was verbindet diese beiden Phänomene? In diesem Zusammenhang beschäftigt sich der Experimentalvortrag mit der (neben der Temperatur) die Reaktionsgeschwindigkeit bestimmenden Größe, der sogenannten „Potenzialschwelle“, dem Unterschied in den chemischen Potenzialen zwischen den Ausgangsstoffen und einem „Übergangsstoff“ (auf dem Weg zu den Endprodukten). Diese Potenzialschwellen spielen auch eine wesentliche Rolle bei der Deutung der Wirkungsweise eines Katalysators, die anhand der katalytischen Zersetzung von Wasserstoffperoxid besprochen wird.
  • Elektrochemie - auch eine Frage des Potenzials
    Aus dem Zusammenspiel zwischen chemischem Potenzial der Elektronen und elektrischem Potenzial ergibt sich die Kontaktspannung zwischen verschiedenen elektrischen Leitern, aber auch die Galvanispannung einer elektrochemischen Halbzelle (NERNSTsche Gleichung). Damit steht das Tor zu einem breiten Anwendungsgebiet aus dem Themenbereich Elektrochemie offen bis hin zu technischen galvanischen Elementen wie Batterien oder Brennstoffzellen.