====== Experimente zur Eigenschaft "warme Luft dehnt sich aus und steigt auf"  ======
===== Experiment: Alles nur heiße Luft =====
==== Material ====

  * eine Plastikflasche
  * ein Föhn
  * einen Eimer
  * Wasser mit Eiswürfeln


==== Durchführung ====
{{ :62450e07-c048-4194-a024-4944a6e8b49b.jpeg?70|}}
{{:b45d0af1-e775-47a1-923e-349a8b577dbf.jpeg?50|}} Bedenke beim Experiementieren die Regeln und die Schritte des [[allgemeines|Forscherkreislaufs]].
  - Stülpe den Luftballon über die Öffnung der Plastikflasche. 
  - Föhne mit dem Föhn die Flasche von außen.
  - Nimm den Eimer, fülle ihn mit Wasser und Eiswürfeln. Stelle die Flasche in das Eiswasser. 

==== Beobachtung ====


++++ Wenn du hier klickst, kannst du die Beobachtung lesen.| {{:b1315cd7-8a75-418d-a3c8-6ab24c6830f1.jpeg?70 |}} Wenn man die Flasche föhnt, füllt sich der Luftballon. Wenn die Flasche gekühlt wird, zieht sich der Luftballon wieder zusammen. Es kann sogar sein, dass er in die Flasche gedrückt wird. 

++++
==== Erklärung ====
++++ Hier findest du die Erklärung zum Experiment. |
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Auch wenn die Luft für uns nicht sichtbar ist, ist die Flasche mit dem darüber gestülpten Luftballon nicht leer, sondern mit Luft gefüllt. Durch den darüber gestülpten Luftballon kann die Luft nicht entweichen. Wird die Flasche geföhnt, so erwärmt sich die Luft in der Flasche. Luft hat die besondere Eigenschaft, dass sie sich ausdehnt, wenn sie erwärmt wird. Sie braucht mehr Platz als kältere Luft. Da Luft mehr Platz braucht und der Luftballon elastisch ist, dehnt er sich aus. Es befindet sich nicht nur Luft im Luftballon, sondern auch weiterhin in der Flasche. 
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Stellst du die Flasche in das kalte Wasser, kühlt die Luft in der Flasche ab. Sie braucht weniger Platz als die warme Luft vorher, weshalb sich der Ballon wieder zusammenzieht. Der Platz in der Flasche reicht aus. Manchmal wird der Luftballon sogar in die Flasche gedrückt. Dies liegt daran, dass der [[experiment-luftdruck|Luftdruck]] außerhalb der Flasche größer ist als in der Flasche. 
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++++

<fs xx-large>☞</fs> <wrap hi>**Weiterführende Idee:**</wrap> Was wird wohl passieren, wenn du die warme Flasche mit dem Luftballon umdrehst oder seitlich hältst?

++++ Hier findest du die Erklärung zu der weiterführenden Idee.| ###
Wie du gesehen hast, bleibt der Luftballon aufgeblasen. Dies liegt daran, dass sich warme Luft ausdehnt und nicht einfach nur nach oben steigt. Damit ist es egal, wie du die Flasche hältst. 
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++++

<WRAP round merke>
Luft lässt sich erwärmen und **dehnt sich** dabei **aus**. Ausdehnen bedeutet, dass warme Luft mehr Platz braucht als kältere Luft. Kühlt man die Luft, dann zieht sie sich zusammen, sie braucht weniger Platz. 
</WRAP>


===== Experiment: Vergleich zwischen kalter und warmer Luft =====
==== Material ====
  * Zirkel
  * Bleistift
  * Lineal
  * Schere 
  * Aluminium-Folie
  * dünnen Karton (Größe DIN A4)
  * lange Trinkhalme
  * Klebeband
  * dünner, fester Faden  
  * Kerze im Halter 
  * Streichhölzer
  * Krug voll Wasser
==== Durchführung ====
{{:b45d0af1-e775-47a1-923e-349a8b577dbf.jpeg?50|}} Bedenke beim Experimentieren die Regeln und die Schritte des [[allgemeines|Forscherkreislaufs]].

<WRAP round important>
Denke an eine **feuerfeste Unterlage** und **Löschwasser**. Sei vorsichtig, du kannst dich verbrennen. 
</WRAP>
{{ :666461ac-2ff8-49cc-b58d-39a19d9846ff.jpeg?150|}}
  - Stelle deinen Zirkel auf einen Radius von 15 cm ein. Zeichne mit dem Zirkel einen Kreisbogen auf eine dünne Pappe. Verbinde die Enden des Kreisbogens mit dem Einstichpunkt des Zirkels.  
  - Schneide die Form aus. 
  - Nutze die Vorlage aus Pappe, um zwei gleichgroße Formen aus der Alufolie auszuschneiden. 
  - Forme die Alufolie so, dass zwei gleiche Hütchen entstehen. Damit die Hütchen ihre Form behalten, kannst du die Kanten mit Klebeband festkleben.
  - Klebe zwei Trinkhalme zu einem langen Trinkhalm zusammen. 
  - Befestige einen Ringhaken an der Unterseite eines Tisches. Hänge den langen Trinkhalm mit einem Faden an den Ringhaken. Binde an jede Seite des langen Trinkhalmes ein Hütchen, sodass eine Balkenwaage entsteht. Schiebe die Hütchen so lange hin und her bis die Waage im Gleichgewicht ist.
  - Zünde die Kerze an. Halte den Trinkhalm an einer Seite leicht fest und halte die Kerze kurz unter ein Hütchen. Nimm die Kerze wieder weg und lass den Trinkhalm los. Was passiert, wenn du den Trinkhalm loslässt? Und was passiert nach einer Weile, nachdem die Kerze wieder entfernt wurde? <wrap important>
Halte die Kerze nur kurz und nicht zu nah an das Hütchen. Fasse nur den Trinkhalm an, nicht das Hütchen. 
</wrap>
  - Wiederhole den Versuch gerne noch einmal.

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==== Beobachtung ====
++++ Wenn du hier klickst, kannst du die Beobachtung lesen. |
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Zu Beginn ist die Waage im Gleichgewicht. Wird die Kerze unter das Hütchen gehalten, gerät die Waage aus dem Gleichgewicht. Das Hütchen, unter welches die Kerze gehalten wurde, geht nach oben. Entfernt man die Kerze, so sinkt das Aluhütchen und die Waage kommt wieder ins Gleichgewicht.
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++++ 
==== Erklärung ====
++++Hier findest du die Erklärung zum Experiment. |
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Auch wenn die Luft für uns nicht sichtbar ist, sind die Aluhütchen nicht leer, sondern mit Luft gefüllt. Hast du die beiden Hütchen genau gebaut, sind sie fast gleich und so stellt sich ein Gleichgewicht auf der Waage ein. 
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Vergleicht man die beiden Aluhütchen, bieten beide Hütchen gleich viel Platz für die Luft. Hält man nun die Kerze unter eines der Hütchen, wird die Luft in diesem Hütchen erwärmt. Luft hat die besondere Eigenschaft, dass sie sich ausdehnt, wenn sie erwärmt wird. Sie braucht mehr Platz als die kältere Luft, die sich in dem anderen Hütchen befindet. Die Hütchen sind nicht elastisch und bleiben starr. Etwas warme Luft entweicht aus dem Hütchen, da sie mehr Platz braucht als das Hütchen bietet. Es befindet sich aber weiterhin warme Luft in dem Hütchen. Betrachtet man nur die Luft, die unter den Hütchen Platz findet, ist die warme Luft im Vergleich zu der kalten Luft leichter. Das Hütchen mit der warmen Luft steigt auf und die Waage kommt aus dem Gleichgewicht. Entfernt man die Kerze wieder, kühlt sich die Luft ab und die Waage kommt wieder ins Gleichgewicht.
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++++

<WRAP round merke>
Warme Luft dehnt sich aus und steigt in kühlerer Umgebungsluft auf.
</WRAP>

<WRAP round alltag>
**Wie kann ein Heißluftballon fliegen?**
++++Antwort|
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Bei einem Heißluftballon spricht man vom Fahren und nicht vom Fliegen. Ein Heißluftballon hat nämlich keinen Antrieb, wie beispielsweise einen Propeller. Bevor der Ballon steigen kann, wird er zunächst mit Luft befüllt. Die Luft, die sich im Ballon befindet, wird dann mithilfe eines Brenners erwärmt. Die Ballonhülle ist, anders als bei ein Luftballon, starr. Da die Luft erwärmt wird, dehnt sie sich aus und etwas warme Luft entweicht. Sie braucht mehr Platz als die Ballonhülle bietet. Man sagt auch, dass die Luft im Ballon weniger dicht ist als die Luft um ihn herum. Deshalb steigt Heißluftballon . Einen Heißluftballon kann man nicht steuern. Bereits vor der Landung lässt sich jedoch der Landeplatz des Heißluftballons bestimmen. Die genau Flugroute des Heißluftballons wird vom [[luft-treibt-an|Wind ]]bestimmt.
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++++
</WRAP>

<WRAP round aufgabe>
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**Jetzt bist du dran.** 
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Kannst du das Quiz lösen? Wie sicher fühlst du dich? Hast du den Inhalt gut verstanden und alles aufmerksam durchgelesen, dann traue dich, die [[https://learningapps.org/watch?v=pb0go7y3j22|kniffligere Aufgabe]] zu wählen. Bist du dir unsicher, versuche zunächst die Aufgabe [[https://learningapps.org/watch?v=pp05adjmc22|hier]]. Hast du die Aufgabe geschafft, dann traue dich auch die kniffligere Aufgabe zu lösen.
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</WRAP>