UNTERRICHTSMATERIAL
Mondaufbau
© NAOJ / SuW-Grafik
(Ausschnitt)

Auf der Spur der Wärmequelle im Inneren des Mondes

Typischerweise in der Mittelstufe der weiterführenden Schule lernt man Grundlegendes zur Wärme- lehre (siehe z. B. : http://www.leifiphysik.de/). Dabei begegnet dem Schüler auch die erstaunliche Tatsache, dass eine Zu- oder Abführung von Energie nicht unbedingt zur Änderung der Temperatur eines Stoffes führen muss. Dies ist dann der Fall, wenn sich der Aggregatzustand eines Stoffes ändert. Diese Eigenart der Natur, die auf das Verhalten der kleinsten Bausteine der Stoffe, d. h. auf die Mikrowelt zurückgeführt werden kann, könnte eine Erklärung in der Makrowelt dafür liefern, woher im Mondinneren zu einem gewissen Zeitpunkt Energie frei wurde, um leitfähiges Material zu verflüssigen und zum Strömen zu bringen, wodurch ein Magnetfeld erzeugt werden kann (siehe SuW- Nachricht „Wie entstand das Magnetfeld des Mondes?“).
Im folgenden WIS-Beitrag steht der Begriff der Erstarrungswärme bzw. Kristallisationswärme im Zentrum. Dazu werden einfache Experimente zur Bestimmung der spezifischen Erstarrungswärme (von Natriumacetat-Trihydrat und Paraffin) und Rechnungen (Kristallisationswärme im Mond und bei der „Eisheizung“) vorgestellt. Es wird gezeigt, dass die latente Wärme im Inneren des Mondes aber auch im Inneren eines Wassertanks einer sogenannten Eisheizung zum Heizen beitragen kann. Ein Mini-Mondalbum, welches die Entwicklung des Mondinneren zeigt, kann hergestellt werden. Abschließend folgen einige fachliche und fachbegriffliche Bemerkungen.
Fachgebiet Astronomie
Bezug zuMathematik, Physik
ThemaKleinkörper, Planeten, Thermodynamik, Unterrichtsmittel, Kompetenzen
StichwortAufbau des Mondes, Entwicklung der inneren Struktur des Mondes, Schalen- struktur eines Himmelskörpers, Wärmelehre, Aggregatzustandsänderung, Erstarren, Erstarrungswärme, Kri- stallisationswärme, fühlbare und latente Wärme, Handwärmer, Eisheizung, Eisspeicher, Paraffinspeicher, Latentwärmespeicher, Umrechnen von Volumeneinheiten, Rechnen mit großen Zahlen, Zahlennamen, physikalische Gesetze anwenden, Berechnungen durchführen, experimentieren, Daten recherchieren, schematisches Bild interpretieren, Mini-Mondalbum herstellen, Alltagssprache und Fachsprache, Vergleich mit weltweitem Energiebedarf, Aufgaben, Experimentieranleitungen, Vorlage für Mini-Mondalbum
Klassenstufe Mittelstufe
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Olaf Fischer

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