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Curso de alemán nivel medio con audio/Lección 001fp

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Fachkurs Physik


PPPP

Physik (Teil 1)
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Die Physik (lateinisch physica ‚Naturlehre‘ ‚Naturforschung‘) ist eine Naturwissenschaft und untersucht die grundlegenden Phänomene in der Natur. Um deren Eigenschaften und Verhalten anhand von quantitativen Modellen und Gesetzmäßigkeiten zu erklären, befasst sie sich insbesondere mit Materie und Energie und deren Wechselwirkungen in Raum und Zeit. Erklären bedeutet hier einordnen, vergleichen, allgemeineren Erscheinungen zuordnen.
Die Frage, „warum“ die Natur sich so und nicht anders verhält, kann die Physik nicht beantworten.
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Die Arbeitsweise der Physik besteht in einem Zusammenspiel experimenteller Methoden und theoretischer Modellbildung. Physikalische Theorien bewähren sich in der Anwendung auf Systeme der Natur, indem sie bei Kenntnis von deren Anfangszuständen möglichst genaue Vorhersagen über spätere Zustände erlauben. Erkenntnisfortschritte ergeben sich durch das Wechselspiel von Beobachtung und Experiment mit der Theorie. Eine neue oder weiterentwickelte Theorie kann bekannte experimentelle Ergebnisse besser oder überhaupt erstmals erklären und darüber hinaus neue Experimente anregen, deren Ergebnisse dann die Theorie bestätigen oder ihr widersprechen. Umgekehrt geben unerwartete Beobachtungs- oder Versuchsergebnisse Anlass zur Theorieentwicklung.
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Fachrichtungen wie Chemie, Geologie, Biologie und Medizin sowie viele Ingenieurwissenschaften nutzen intensiv Erkenntnisse und Modelle aus der Physik.

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Physik (Teil 2)
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Die Disziplin der Physik hat ihre Ursprünge in den Theorien und Einzelstudien antiker Wissenschaftler. Zwar wurde die Physik hier als ein Teilgebiet der Philosophie verstanden
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Die theoretische Physik beschäftigt sich vorwiegend mit formellen Beschreibungen und den Naturgesetzen. Sie abstrahiert Vorgänge und Erscheinungen in der wirklichen Natur in Form eines Systems von Modellen, allgemeingültigen Theorien und Naturgesetzen sowie intuitiv gewählter Hypothesen. Bei der Formulierung von Theorien und Gesetzen bedient sie sich vielfach der Methoden der Mathematik und der Logik. Ziel dieser Betrachtung ist die Vorhersage des Verhaltens eines Systems sowie die experimentelle Prüfung der Gültigkeit und Vorhersagekraft der gewählten Hypothesen durch Vergleich des vorhergesagten Verhaltens mit den Vorgängen und Erscheinungen in der wirklichen Natur. Diese Überprüfung in Form reproduzierbarer Messungen oder durch Beobachtung natürlicher Phänomene macht das Teilgebiet der Experimentalphysik aus.
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Die Physik steht in enger Verbindung zu den Ingenieurwissenschaften und den meisten Naturwissenschaften von der Astronomie und Chemie bis zur Biologie und den Geowissenschaften. Die Abgrenzung zu diesen Wissenschaften ergibt sich historisch aus dem Ursprung der Physik in der Philosophie. Insbesondere mit dem Aufkommen neuer Wissenschaftsdisziplinen wird eine inhaltliche Abgrenzung der Physik zu diesen anderen Feldern jedoch erschwert. Die Physik wird häufig als grundlegende oder fundamentale Naturwissenschaft aufgefasst, die sich stärker als die anderen Naturwissenschaften mit den Grundprinzipien befasst, die die natürlichen Vorgänge bestimmen.
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In der heutigen Physik ist vor allem die Grenze zur Chemie, der Übergang von der Physik der Atom- und Molekülphysik, zur Quantenchemie, fließend. Allerdings konzentriert sich die Chemie häufig auf komplexere Strukturen (Moleküle), während die Physik meist die grundlegende Materie erforscht. Zur Abgrenzung gegenüber der Biologie wird die Physik oftmals als die Wissenschaft von der unbelebten Natur bezeichnet, womit jedoch eine Beschränkung impliziert wird, die so in der Physik nicht existiert. Die Ingenieurwissenschaften werden durch ihren Bezug zur praktischen Anwendung von der Physik abgegrenzt, da in der Physik das Verständnis der grundlegenden Mechanismen gegenüber der Anwendung im Vordergrund steht. Die Astronomie hat keine Möglichkeit Laborexperimente durchzuführen und ist daher allein auf Naturbeobachtung angewiesen, was zur Abgrenzung gegen die Physik herangezogen wird.

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Wärmelehre
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Temperatur
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Wenn man physikalische Vorgänge untersucht, die mit der Erwärmung oder Abkühlung eines Körper zusammenhängen, braucht man den Begriff „Temperatur“.
Man kann ihn mit Hilfe der Eigenschaften und der Bewegung der Teilchen des Körpers erklären. Teilchen eines Körpers sind z. B. Atome und Moleküle. Diese Teilchen bewegen sich ständig. Deshalb haben die Teilchen eines Körpers kinetische Energie.
Wenn man einen Körper erwärmt, so bewegen sich seine Teilchen schneller. Deshalb vergrößert sich die kinetische Energie der Teilchen. Die Temperatur des Körpers steigt.
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MERKE: Die Temperatur beschreibt den Wärmezustand eines Körpers. Je größer die Energie der Atome und Moleküle eines Körpers ist, desto höher ist seine Temperatur.
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Wenn man einen Körper abkühlt, so verringert sich die Energie der Teilchen. Die Temperatur des Körpers fällt. Zum kleinsten Wert der Energie der Teilchen gehört die tiefste Temperatur. Die tiefste Temperatur, die theoretisch möglich ist, nennt man den absoluten Nullpunkt.
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Die Temperatur ist eine physikalische Größe. Physikalische Größen braucht man zur genauen Beschreibung physikalischer Vorgänge und Zustände.
Jede physikalische Größe ist das Produkt aus einem Zahlenwert und einer Einheit.
Beispiel:
T = 305 K
(Größe = Zahlenwert Einheit)

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Wärmelehre
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Temperaturskalen
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Zur Angabe von Temperaturen und Temperaturdifferenzen braucht man Temperaturskalen. Solche Temperaturskalen erhält män, wenn man den Abstand zwischen zwei Festpunkten in gleiche Teile teilt.
Als Festpunkt kann man z. B. den absoluten Nullpunkt, den Eispunkt und den Dampfpunkt des Wassers benutzen.
Bei der Kelvin-Temperaturskale wird dem Eispunkt des Wassers die Temperatur 273,15 K und dem Dampfpunkt des Wassers die Temperatur 373,15 K zugeordnet.
Bei der Celsius-Temperaturskale gehört zum Eispunkt die 0 °C und zum Dampfpunkt des Wassers die Temperatur 100 °C.
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Die empirische Temperaturskala ist eine willkürliche Festlegung der Größenordnung der Temperatur und gestattet die Angabe der Temperatur in Bezug zu einem Vergleichswert.
Es werden zwei Fixpunkte festgelegt. Diese Fixpunkte sind zweckmäßigerweise in der Natur vorkommende und durch Experimente reproduzierbare Werte. Der Abstand zwischen den Fixpunkten wird dann anhand einer temperaturabhängigen Stoff- oder Prozesseigenschaft gleichmäßig aufgeteilt: Z. B. wurde bei der Celsius-Skala die Volumenänderung von Quecksilber in 100 gleiche Teile geteilt, während die Fahrenheit-Skala sich auf die etwas anders verlaufende Volumenänderung von Alkohol bezieht.
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Zwischen der absoluten Temperatur T mit der Einheit 1 Kelvin und der Celsiustemperatur t mit der Einheit 1 Grad Celsius besteht also die Beziehung:
T/K = (t/°C) + 273
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Die Temperatur mißt man mit Thermometern. Es gilt viele Arten von Thermometern. Bekannt sind die Flüssigkeitsthermometer, bei denen als Flüssigkeit Quecksilber oder Alkohol benutzt werden.

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Vokabular
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die Physik
physikalisch
der Bezug
erwärmen - sich erwärmen
die Abkühlung
die Skale
etwas in physikalischen Einheiten angeben
die Erwärmung
die Einheit -die physikalische Einheit
die Angabe
der Festpunkt
die Bewegung
der Begriff
bewegen
die Differenz
abkühlen - sich abkühlen - kühlen
das Kelvin
teilen
der Vorgang
die Energie
der Zustand
der Alkohol
das Atom
das Quecksilber
kinetisch
die Beziehung
der Dampf
flüssig
beschreiben - beschreib - beschrieben
der Nullpunkt
in Bezug auf
angeben - geben - gab - gegeben
das Molekül
der Körper
die Flüssigkeit
das Teilchen
absolut
steigen - stieg - gestiegen

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Kontrollfragen
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Womit misst man Temperaturen?
Wie funktioniert das Messgerät?
welche Beziehung besteht zwischen der Temperatur eines Körpers und der Energie seiner Teilchen?
Wie erhält man eine Temperaturskale?
Welcher Zusammenhang besteht zwischen der absoluten Temperatur und der Celsiustemperatur.
Wozu braucht man Temperaturskalen?

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zusammengesetzte Substantive
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Temperatur und Temperaturskalen
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Setzen Sie das richtige Substantiv ein! Ergänzen Sie den Text!
a) Zustandsgröße; b) Dampfpunkt; c) Kelvin-Temperaturskala; d) Wärmezustand; e) Eispunkt; f) Celsius-Temperaturskala; g) absoluter Nullpunkt
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Den thermischen Zustand eines Körpers nennt man auch ...
Mit der Temperatur beschreibt man diesen Zustand. Deshalb ist die Temperatur eine ...
Für die Temperatur verwendet man zwei Skalen: die ... und die ...
Bei diesen Skalen unterscheidet man drei Festpunkte: Dem ... ordnet man 273,15 K oder 0 °C zu, dem ... 373,15 K oder 100 °C und dem ... 0 K oder -273,15 °C.


Lösung M119
Den thermischen Zustand eines Körpers nennt man auch Wärmezustand.
Mit der Temperatur beschreibt man diesen Zustand. Deshalb ist die Temperatur eine Zustandsgröße.
Für die Temperatur verwendet man zwei Skalen: die Celsius-Temperaturskala und die Kelvin-Temperaturskala
Bei diesen Skalen unterscheidet man drei Festpunkte: Dem Eispunkt ordnet man 273,15 K oder 0 °C zu, dem Dampfpunkt 373,15 K oder 100 °C und dem absoluten Nullpunkt 0 K oder -273,15 °C.

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Angabe eines Zweckes oder eines Mittels
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Temperatur und Wärmezustand
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Beantworten Sie die Fragen in der entsprechende grammatikalischen Form!
Beachten Sie dabei das Fragewort!
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1.) Wozu braucht man den Begriff „Temperatur“?
2.) Wodurch kann man den Begriff „Temperatur“ erläutern?
3.) Wie kann man die Temperatur eines Körpers erhöhen?
4.) Wozu braucht man Temperaturskalen?
5.) Wie erhält man Temperaturskalen?
6.) Wozu verwendet man Thermometer?
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a) Angabe von Temperaturen
b) erwärmen
c) Bewegung der Teilchen
d) Untersuchung des Wärmezustandes
e) Abstand der Festpunkte in gleiche Teile teilen
f) Temperaturmessung

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