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WIE FUNKTIONIERT DAS?<br />

wie funktioniert das?<br />

Im Haushalt gibt es viele technische Geräte, viele von<br />

ihnen sind Elektrogeräte. Sie alle machen uns das Leben<br />

leichter, indem sie uns helfen Arbeit zu sparen – und somit<br />

auch Zeit, die wir sinnvoll für Freizeitaktivitäten verwenden<br />

können. Der Aufbau und die Funktionsweise der Geräte,<br />

die aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken sind,<br />

werden hier erklärt.<br />

Materialien:<br />

Overheadfolie 1<br />

(1 Seite): Warum gibt der Kühlschrank Wärme ab?<br />

Arbeitsblatt 1<br />

(1 Seite): Warum gibt der Kühlschrank Wärme ab?<br />

Arbeitsblatt 2<br />

(2 Seiten): Elektroherd – Kochstelle und Backofen<br />

Overheadfolie 2<br />

(1 Seite): Mikrowelle – Wo kommt die Wärme her?<br />

Arbeitsblatt 3<br />

(2 Seiten): Mikrowelle – Wo kommt die Wärme her?<br />

Overheadfolie 3<br />

(3 Seiten): Geschirrspüler – Warum waschen wir das Geschirr<br />

nicht mit der Hand?<br />

Arbeitsblatt 4<br />

(3 Seiten): Geschirrspüler – Warum waschen wir das Geschirr<br />

nicht mit der Hand?<br />

Overheadfolie 4<br />

(3 Seiten): Waschmaschine – Ich bin froh, dass es sie gibt!<br />

Arbeitsblatt 5<br />

(2 Seiten): Waschmaschine – Das Flottenverhältnis<br />

Overheadfolie 5<br />

(2 Seiten): Staubsauger – auch er hilft Zeit sparen<br />

Arbeitsblatt 6<br />

(1 Seite): Staubsauger – auch er hilft Zeit sparen<br />

lehrerinformation US-PH-1 © 2001 forum hausgeräte


Overheadfolie und Arbeitsblatt 1:<br />

wie funktioniert das?<br />

Warum gibt der Kühlschrank Wärme ab?<br />

Information:<br />

Der natürliche Wärmestrom geht normalerweise von einer kälteren zu<br />

einer wärmeren Stelle. Das heißt, Wärme fl ießt von sich aus immer von<br />

einem Körper mit höherer Temperatur zu einem Körper mit niedrigerer<br />

Temperatur.<br />

Dieser natürliche Wärmestrom wird beim Kühlschrank umgekehrt – die<br />

Wärme die im Inneren des Kühlschranks den Speisen entzogen wird,<br />

wird nach außen abgegeben.<br />

Ein Kühlschrank kühlt Speisen unter die Umgebungstemperatur. Er<br />

enthält zwei Rohrsysteme, durch die eine Kühlfl üssigkeit gepumpt wird.<br />

Dabei verdampft und kondensiert die Kühlfl üssigkeit abwechselnd. Sie<br />

fl ießt unter hohem Druck von der ersten Rohrschlange (Verfl üssiger)<br />

durch ein kleines Loch in die zweite Rohrschlange (Verdampfer). Hier<br />

fällt der Druck der Flüssigkeit ab, sie verdampft und nimmt Wärme<br />

aus dem Inneren des Kühlschranks auf. Die verdampfte Kühlfl üssigkeit<br />

wird dann unter hohem Druck in die erste Rohrschlange gepumpt,<br />

dabei kondensiert sie wieder und gibt Wärme an der Rückseite des<br />

Kühlschranks an die Umgebung ab.<br />

Zusatzinformation:<br />

Aggregatzustände:<br />

Verdampfen:<br />

Übergang vom fl üssigen in den gasförmigen Aggregatzustand.<br />

Dazu wird Energie benötigt (Verdampfungswärme).<br />

Kondensieren:<br />

Übergang vom gasförmigen in den fl üssigen Aggregatzustand.<br />

Dabei wird Verdampfungswärme frei.<br />

Aggregatzustand (Zustandsformen):<br />

fest, fl üssig, gasförmig. In welchen der drei Aggregatzustände<br />

ein Körper vorkommt, hängt von seiner Temperatur, seinem Material und<br />

dem Druck ab.<br />

Statisches vs. dynamisches Kühlen:<br />

Die Belüftung des Verfl üssigers geschieht entweder statisch durch<br />

natürliche Konvektion (bei Außenwandverfl üssigern),<br />

oder dynamisch durch einen Ventilator (Verfl üssiger im Sockelbereich).<br />

Beim statischen Kühlen fi ndet der stärkste Wärmeentzug unmittelbar am<br />

Verdampfer statt. Durch die größere Dichte der kalten Luft sinkt diese<br />

nach unten: verschiedene Kühlzonen entstehen.<br />

Verdampfer an der Rückwand oder im oberen Teil des Gerätes<br />

Beim dynamischen Kühlen verteilt ein Ventilator die Luft im Kühlraum:<br />

die Temperatur im Gerät wird gleichmäßig verteilt. Dadurch ist ein schnelleres<br />

Kühlen der Lebensmittel möglich.<br />

lehrerinformation US-PH-2 © 2001 forum hausgeräte


wie funktioniert das?<br />

Lösungen:<br />

Die physikalischen Vorgänge ... sind das Verdampfen und das<br />

Kondensieren. Kondensieren bedeutet den Übergang vom gasförmigen<br />

in den fl üssigen Aggregatzustand. Verdampfen bedeutet den Übergang<br />

vom fl üssigen in den gasförmigen Aggregatzustand.<br />

Ein Kühlschrank besteht aus zwei Rohrsystemen , durch die eine<br />

Kühlfl üssigkeit gepumpt wird.<br />

Im Verfl üssiger kondensiert die Kühlfl üssigkeit und im Verdampfer<br />

verdampft sie.<br />

Denkaufgabe:<br />

a. ist richtig. Je länger die Milch draußen bleibt, desto wärmer wird<br />

sie. Je wärmer sie wird, desto länger muss der Kühlschrank kühlen, um<br />

die Milch wieder abzukühlen. Je länger der Kühlschrank kühlt, umso<br />

mehr Energie verbraucht er.<br />

Arbeitsblatt 2:<br />

Elektroherd – Kochstelle und Backofen<br />

Information Kochstelle:<br />

Herde können mit Gas, festen Brennstoffen oder Strom betrieben<br />

werden. Elektroherde werden mit Strom betrieben. Die Erwärmung der<br />

Speisen erfolgt durch den elektrischen Strom. Die Wärmeleistung ist in<br />

verschiedenen Stufen regelbar.<br />

Die Herdplatten haben im Inneren elektrische Widerstände (Heizdrähte<br />

oder Heizleiter). Fließt der Strom durch die Drähte hindurch, erwärmt<br />

sich der Draht und die Herdplatte wird heiß. Um die Temperatur<br />

regeln zu können, sind in einer Platte mehrere Widerstände.<br />

Die Wärmewirkung ist von der Stromstärke abhängig.<br />

Die Art der Wärmeausbreitung bei einem E-Herd nennt man<br />

Wärmeleitung. Verschiedene Materialien leiten die Wärme<br />

unterschiedlich gut. So leiten Metalle die Wärme besonders gut. (Am<br />

besten leitet Silber.)<br />

Warum kann der elektrische Strom Wärme erzeugen?<br />

Die freien Elektronen stoßen mit den Atomen des Metalls zusammen.<br />

Dadurch werden die Atome zum Schwingen angeregt und es steigt die<br />

Geschwindigkeit der Atome an. Je schneller sie schwingen, desto höher<br />

wird die Temperatur.<br />

Zusatzinformation:<br />

Induktions-Kochstellen: Die Herdplatte bleibt kalt, und nur das spezielle<br />

Kochgeschirr (z.B. Stahlemail, Gusseisen) erwärmt sich.<br />

Wie das funktioniert:<br />

Unter der Herdplatte befi nden sich Drahtspulen, die mit mittelfrequenten<br />

Wechselströmen gespeist werden. Es entsteht ein Magnetfeld (aufgrund<br />

des Wechselstromes ist es ein magnetisches Wechselfeld), das in<br />

magnetisierbarem Kochgeschirr Wirbelströme erzeugt.<br />

Dadurch bewegen sich die Moleküle, und Wärme entsteht.<br />

Information Backofen:<br />

lehrerinformation US-PH-3 © 2001 forum hausgeräte


wie funktioniert das?<br />

Im Backrohr baut sich die Wärme langsam auf, bis die eingestellte<br />

Temperatur erreicht ist. Ab diesem Zeitpunkt steuert ein Thermostat die<br />

Stromzufuhr und hält die Temperatur konstant.<br />

Je nach Art der Beheizung gibt es im Backrohr<br />

- Ober- und Unterhitze<br />

- Umluft<br />

- Grillbeheizung<br />

- integriertes Dampfgar-System<br />

Das Backrohr wird ebenso über Heizdrähte (Heizstäbe) erwärmt. Auf<br />

der Ober– und Unterseite des Backrohres befi nden sich Heizwendeln<br />

(Heizdrähte). Diese können entweder getrennt oder gemeinsam geschalten<br />

werden.<br />

Bei der Beheizung mit Ober- und Unterhitze erfolgt die<br />

Wärmeübertragung durch natürliche Konvektion (Wärmeströmung durch<br />

Luft oder Dampf).<br />

Im Umluftherd (auch: Heißluftherd) wird die Umschichtung zwischen<br />

heißer und kalter Luft im Backrohr zusätzlich herbeigeführt. Ein<br />

Ventilator im Inneren des Backrohres sorgt dafür, dass die Luft bzw.<br />

der Dampf in Bewegung geraten. Somit kommt es zu einer besseren<br />

Wärmeübertragung, es können gleichzeitig mehrere Backbleche eingeschoben<br />

werden und die Wärme wird besser verteilt.<br />

Zusatzinformation:<br />

Backrohr-Reinigung durch Pyrolyse<br />

Bei der pyrolytischen Selbstreinigung werden alle organischen<br />

Rückstände bei extrem hoher Temperatur verbrannt. Die veraschten<br />

Rückstände lassen sich einfach mit einem feuchten Tuch herauswischen.<br />

Lösungen:<br />

Beobachtung:<br />

Die Wachskugel, die der Kerzenfl amme am Nächsten ist, fällt als erste<br />

herunter, dann die Nächste, usw. Die Nadel erwärmt sich erst an ihrer<br />

Spitze, dann wir die Wärme durch Wärmeleitung weitergegeben.<br />

Kochplatten<br />

Heizstäbe<br />

Ventilator<br />

Temperaturregler<br />

(Schalter)<br />

Backofen<br />

Denkaufgabe:<br />

Richtige Antwort ist b). Das Metall ist heißer als das Wasser im Kessel.<br />

Es bleibt eine Zeit lang heißer, nachdem der Herd abgeschaltet worden<br />

ist. Während dieser Zeit wird weiter Wärme an den Kessel abgegeben. Er<br />

pfeift weiter. Ist kein Metall da (wie beim Gasherd), wird die Wärmezufuhr<br />

unterbrochen, sobald der Herd angeschaltet wird. Der Teekessel pfeift<br />

nicht mehr.<br />

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Overheadfolie 2 und Arbeitsblatt 3:<br />

Mikrowelle – wo kommt die Wärme her?<br />

wie funktioniert das?<br />

Information:<br />

Mikrowellen sind elektromagnetische Wellen, wie sichtbares Licht oder<br />

Wärme. Unser Körper kann Mikrowellen nicht registrieren. Da Mikrowellen<br />

eine Wellenlänge von 12,25 cm haben (was ziemlich groß ist), reagieren<br />

sie mit Wasser. Das heißt, treffen Mikrowellen auf Wassermoleküle,<br />

beginnen die Wassermoleküle zu schwingen. Die Geschwindigkeit der<br />

Wassermoleküle steigt, die Temperatur steigt.<br />

Es wird dabei elektromagnetische Energie in Wärme umgewandelt.<br />

Die Mikrowellen dringen in das Essen ein und erwärmen dieses rasch,<br />

indem sie seine Wassermoleküle erhitzen.<br />

Mikrowellen können von manchen Materialien (Metallen) refl ektiert<br />

werden, aber sie können auch Materialien durchdringen, ohne sie zu<br />

erwärmen.<br />

Mit der Mikrowelle können aber nur 100° C erreicht werden, da nur das<br />

Wasser erwärmt wird. So können die Speisen nicht anbrennen.<br />

Wie entstehen nun Mikrowellen?<br />

In einem Magnetron werden Elektronen zum Schwingen angeregt, dabei<br />

entstehen Mikrowellen. Diese müssen auf das Essen gerichtet werden.<br />

Dies geschieht:<br />

a) durch einen dünnen Strahl, der horizontal durch den Garraum<br />

gerichtet ist<br />

oder<br />

b) der Mikrowellenstrahl wird auf einen rotierenden Spiegel gerichtet,<br />

der sich oberhalb des Garraums befi ndet.<br />

Das Magnetron ist schwer steuerbar, d.h. bei vollster Leistungsstufe<br />

schaltet sich das Magnetron nicht aus, während es bei der Auftaustufe<br />

nur selten eingeschaltet ist. Die Leistung wird indirekt über die Zeit<br />

geregelt.<br />

Metallhaltige Gegestände oder auch Geschirr mit Gold– oder<br />

Silberrändern sind für Mikrowellen nicht geeignet. Diesen Materialien<br />

wird so viel Energie zugeführt, dass sie entweder zu glühen beginnen<br />

oder zerstört werden. Deshalb soll nur Geschirr verwendet werden, das<br />

für Mikrowellen geeignet ist.<br />

Wirtschaftlich gesehen eignet sich eine Mikrowelle am Besten zum<br />

Erwärmen von kleinen Lebensmittelmengen bzw. zum Auftauen von<br />

gefrorenen Speisen.<br />

Lösungen:<br />

1) Die Mikrowellen treffen auf die Wassermoleküle auf und versetzen<br />

diese in Bewegung. Die nun heftig schwingenden Wassermoleküle treffen<br />

auf andere Wassermoleküle auf und versetzen diese ebenfalls in<br />

lehrerinformation US-PH-5 © 2001 forum hausgeräte


Schwingung u.s.w.<br />

2) Die richtige Reihenfolge: 2, 7, 6, 4, 1, 3, 8, 5<br />

3) F, W, W, F, F, W<br />

Overheadfolie 3 und Arbeitsblatt 4:<br />

wie funktioniert das?<br />

Geschirrspüler– warum waschen wir das Geschirr nicht<br />

mit der Hand?<br />

Information:<br />

Was ist verschmutztes Geschirr?<br />

Nahrungsmittel bestehen aus Fett, Zucker, Stärke, Eiweiß. Jeder dieser<br />

Stoffe hat bezüglich Wasser andere Eigenschaften. Zucker und Stärke<br />

sind in warmen Wasser löslich – somit würde es reichen den Teller mit<br />

warmen Wasser abzuspülen. Sind Zucker und Stärke dagegen schon<br />

eingetrocknet, sind sie schwer in Wasser löslich, haften aber nicht gut<br />

an glatten Tellern und können deshalb mit einem Schwamm vom Teller<br />

gelöst werden. Eiweiß wird unter Hitzeeinwirkung wasserunlöslich. Auch<br />

diese Teile können mit einem Schwamm von den glatten Tellern gelöst<br />

werden. Anders verhält sich Fett. Fett löst sich nicht in Wasser, ist daher<br />

auch mit Wasser allein nicht ablösbar. Um Fette abzulösen benötigen wir<br />

bestimmte Substanzen, die in Spülmitteln enthalten sind – die Tenside.<br />

Tenside sind Moleküle, die einen wasserfreundlichen und einen fettfreundlichen<br />

Teil besitzen. Am fettfreundlichen Teil haften sich die<br />

Fettmoleküle an, daher wird das Molekül dann wasserlöslich.<br />

Wie bedienen wir einen Geschirrspüler?<br />

Zuerst müssen grobe Speisereste entfernt werden. Alle Gefäße sollen<br />

dann mit der Öffnung nach unten eingeordnet werden. Teller werden<br />

schräg stehend eingeordnet. Hohe Gefäße sollten im mittleren Bereich<br />

der Körbe eingeordnet werden, damit sie direkt über dem Sprühstrahl<br />

sind.<br />

Besteck wird unsortiert in die Besteckfächer gestellt, damit jedes Teil<br />

gleichmäßig gespült wird.<br />

Danach wird das Spülmittel zugegeben, den Geschirrspüler schließen,<br />

Wasserhahn aufdrehen, Programm einstellen, Taste Ein/Aus drücken,<br />

Kontrolllampe beachten, Programm beginnt abzulaufen.<br />

Wie funktioniert ein Geschirrspüler?<br />

Im unteren und oberen Teil des Geschirrspülers befi nden sich<br />

Sprüharme, die rotieren. Dadurch wird das Geschirr von unten und<br />

oben abgespült. Beim Vorspülen werden die gröberen Reste mechanisch<br />

entfernt und stärkehältige Reste aufgeweicht. Danach wird Wasser, das<br />

eine Temperatur von ca. 650°C hat, und ein Geschirrspülmittel durch die<br />

Sprüharme geschickt.<br />

Durch die hohe Temperatur (bei der sich die Wasserteilchen sehr<br />

rasch bewegen) und das Spülmittel wird der Schmutz und das Fett<br />

gelöst. Das Wasser wird durch Heizschlangen, die sich am Boden<br />

des Geschirrspülers befi ndet, erwärmt. Pumpen befördern es zu den<br />

lehrerinformation US-PH-6 © 2001 forum hausgeräte


wie funktioniert das?<br />

Sprüharmen.<br />

Wassertemperatur, Wasserdruck und Spülmittel sind für die Säuberung<br />

des Geschirrs verantwortlich.<br />

Um das gewaschene Geschirr zu trocknen, müssen die Heizschlangen<br />

nach Beendigung des Waschvorganges noch weiter arbeiten. Das<br />

feuchte Geschirr und die Luft werden erwärmt. Dadurch verdunstet das<br />

Wasser auf dem Geschirr.<br />

Lösungen:<br />

Beobachtung 1:<br />

Das Wasser tritt bei den Löchern in den Strohhalmen aus und dreht<br />

dadurch die Flasche.<br />

Beobachtung 2:<br />

Es entsteht ein Geschirrspülmittel, wobei das Natriumlaurysulfat als<br />

Tensid wirkt, das Natriumlaurylethersulfat die Hautverträglichkeit verbessert.<br />

Overheadfolie 4 und Arbeitsblatt 5:<br />

Waschmaschine – Ich bin froh, dass es sie gibt!<br />

Information:<br />

Der Waschvorgang:<br />

Früher musste die Wäsche gebürstet und geschrubbt werden. Heute<br />

wird die Wäsche durch die Drehung der Waschtrommel mechanisch<br />

behandelt. Dabei kommt es auf das richtige Flottenverhältnis<br />

(Verhältnis Wäsche und Wassermenge) und die Trommelbewegung an.<br />

Zuerst musst die Wäsche nach Material, Farbe, Verschmutzungsgrad<br />

und zulässiger Waschtemperatur sortiert werden. Dabei sollten die Pfl egesymbole<br />

beachtet werden. Farbige und weiße Wäsche nicht zusammen<br />

waschen. Die Wäsche sodann in die Trommel füllen (Füllmenge<br />

beachten). In die vorgesehene Waschmittelschublade das Waschmittel<br />

einfüllen, das richtige Programm wählen (Feinwäsche, Wolle, etc.), den<br />

Wasserhahn aufdrehen und den Startknopf drücken.<br />

Je empfi ndlicher die Wäsche, desto geringer ist die Trommelbewegung<br />

(bedeutet: wenig Reibung und geringe Fallhäufugkeit) und desto größer<br />

das Flottenverhältnis (bedeutet: höherer Wasserstand bei geringerer<br />

Füllmenge).<br />

Das optimale Flottenverhältnis wird in modernen Waschmaschinen<br />

durch eine Mengenautomatik erzielt.<br />

Schleudern<br />

Ist der Waschvorgang in der Waschmaschine abgeschlossen, fängt die<br />

Trommel an, sich schnell zu drehen – zu schleudern. Die nasse Wäsche<br />

wird dabei gegen die Trommelwand gepresst, so dass das Wasser in<br />

den Laugenbehälter fl ießt .<br />

Maximale Umdrehungen pro Minute:<br />

lehrerinformation US-PH-7 © 2001 forum hausgeräte


wie funktioniert das?<br />

Schleuderwirkungsklasse „C“: 1100 U/min<br />

Schleuderwirkungsklasse „B“: 1200 oder 1400 U/min<br />

Schleuderwirkungsklasse „A“: 1600 U/min<br />

Trocknen<br />

Wenn die Wäsche gut geschleudert ist (mindestens 1000 U/min),<br />

kann man sie anschließend in den Trockner geben.<br />

Der Trockner hilft, Zeit und Energie zu sparen, da ein Großteil der<br />

Bügelwäsche entfällt. Außerdem wird die Wäsche ohne Zusatz von<br />

Weichspülern und daher umweltschonender durch die gleichmäßige<br />

Luftdurchfl utung gepfl egt.<br />

Wie wirken Waschmittel?<br />

Waschmittel beinhalten Tenside, welche einen wasserfreundlichen<br />

und einen fettfreundlichen Teil besitzen. Auch hier haften am fettfreundlichen<br />

Teil das Fett und der Schmutz des Kleidungsstücks. Der<br />

wasserfreundliche Teil strebt vom Kleidungsstück weg, dem Wasser<br />

zu. So wird der Schmutz aus den Kleidern herausgezogen.<br />

Lösung:<br />

Beobachtung:<br />

Es entsteht ein halbfestes Produkt, das nach dem Schütteln mit<br />

destilliertem Wasser einen Schaum ergibt.<br />

Overheadfolie 5 und Arbeitsblatt 6:<br />

Staubsauger – auch er hilft Zeit sparen<br />

Information:<br />

So wie viele Hausgeräte arbeitet auch der Staubsauger mit einem<br />

Elektromotor.<br />

Was ist ein Elektromotor?<br />

Bei Elektromotor wir die elektrische Energie in Bewegung (mechanische<br />

Energie) umgewandelt.<br />

Er enthält einen Magneten (Permanentmagnet) und eine Spule. Die<br />

Spule ist zwischen einem Nordpol und einem Südpol auf einer Drehachse<br />

montiert. Die Spulenanschlüsse sind mit einer Gleichstromquelle<br />

verbunden. Das heißt, der Spulenanfang hängt am Pluspol und<br />

das Spulenende am Minuspol der Stromquelle.<br />

Die Drehbewegung der Spule (Anker) oder des Permanentmagneten<br />

kommt zustande, weil sich die Magnetfelder dauernd abstoßen und<br />

anziehen. Um diesen Vorgang fortzusetzen, muss ein Polwender<br />

(Kommutator) eingebaut werden. Das ist ein Kupferring, der aus zwei<br />

Halbringen, sogenannten Schleifringen, besteht. An den Schleifringen<br />

liegen Kohlekontakte, die wiederum mit der Stromquelle verbunden<br />

sind. Der Kommutator polt die Drehspule am Ende jeder Halbdrehung<br />

so um, dass sich wieder gleichnamige Pole gegenüberstehen<br />

und somit erneut Abstoßung vorliegt.<br />

Außer einem Elektromotor befi ndet sich im Staubsaugergehäuse<br />

noch der Staubsack, ein Luftfi lter, Zubehörteile und eine elektrisch<br />

lehrerinformation US-PH-8 © 2001 forum hausgeräte


angetriebene Turbine.<br />

wie funktioniert das?<br />

Und so arbeitet der Staubsauger:<br />

Durch schnelles Drehen der Turbine wird durch die Turbinenschaufeln<br />

Luft verdrängt, und es entsteht ein Vakuum (luftleerer Raum). Dieses<br />

Vakuum erzeugt eine Sogwirkung. Diese Sogwirkung wirkt über den<br />

Saugschlauch bis zur Bodendüse des Staubsaugers. Die Staubteilchen<br />

werden dadurch vom Luftstrom mitgerissen.<br />

Die staubhaltige Luft gelangt in den Filterbeutel, der die größeren<br />

Schmutzteile und den Staub zurückhält. Durch den Ausblasfi lter tritt<br />

die saubere Luft wieder in den Raum aus. Das Staubsaugergehäuse<br />

muss dicht sein, da sonst mit Staubpartikel vermischte Luft in den Raum<br />

gelangt.<br />

Lösungen:<br />

· Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie in mechanische<br />

Energie um.<br />

· Ein Elektromotor besteht b) aus einem feststehenden<br />

Permanentmagneten und einer drehbaren Spule.<br />

· Ein Permanentmagnet ist ein Dauermagnet.<br />

· Zwei gleiche Pole stoßen einander ab, zwei ungleiche Pole<br />

ziehen einander an.<br />

· Während des Saugvorganges entsteht im Staubsaugerschlauch<br />

ein Vakuum .<br />

· Die staubhaltige Luft und die größeren Schmutzteilchen<br />

gelangen in einen Filterbeutel.<br />

lehrerinformation US-PH-9 © 2001 forum hausgeräte


Verfl<br />

üssiger<br />

overheadfolie<br />

wie funktioniert das?<br />

WARUM GIBT DER KÜHLSCHRANK WÄRME AB?<br />

Kompressorpumpe<br />

Verdampfer<br />

US-PH-1/1 © 2001 forum hausgeräte


wie funktioniert das?<br />

WARUM GIBT EIN KÜHLSCHRANK WÄRME AB?<br />

1) Beantworte folgende Fragen zum Kühlschrank:<br />

- Die physikalischen Vorgänge in einem Kühlschrank sind das<br />

____________________ und das _______________________ .<br />

- Kondensieren bedeutet den Übergang vom __________________ in den<br />

____________________ Aggregatzustand.<br />

- Verdampfen bedeutet den Übergang vom ___________________ in den<br />

____________________ Aggregatzustand.<br />

- Ein Kühlschrank besteht aus zwei __________________________ , durch die<br />

eine _______________________________ gepumpt wird.<br />

- Im Verfl üssiger ___________________________ die Kühlfl üssigkeit und im Ver<br />

dampfer ________________________ sie.<br />

2) Beschrifte die wichtigsten Teile eines Kühlschrankes:<br />

Kompressorpumpe, Verfl üssiger, Verdampfer<br />

3) Eine Denkaufgabe:<br />

Nehmen wir an, du nimmst Milch aus dem Kühlschrank um sie zu trinken. Um Energie zu<br />

sparen, solltest du<br />

a) die Milch sofort in den Kühlschrank zurückstellen.<br />

b) sie solange wie möglich draußen lassen.<br />

arbeitsblatt US-PH-1/1<br />

© 2001 forum hausgeräte


1) Versuch zur Wärmeleitung:<br />

Du brauchst:<br />

1 Stricknadel aus Metall<br />

Wachs<br />

Kerze<br />

ELEKTROHERD<br />

Kochstelle und Backofen<br />

wie funktioniert das?<br />

Forme aus Wachs kleine Kugeln und befestige sie in gleichen Abständen an der Stricknadel.<br />

Halte die Stricknadel mit einer Wäscheklammer aus Holz in die Kerzenfl amme. Was passiert<br />

mit den Wachskugeln?<br />

Beobachtung:<br />

2) Beschrifte die Skizze eines Elektroherdes mit den folgenden Worten:<br />

Kochplatten, Backofen, Ventilator, Heizstäbe, Temperaturregler (Schalter)<br />

arbeitsblatt US-PH-2/1<br />

© 2001 forum hausgeräte


3) Du weißt, dass ein Herd auch mit Gas betrieben werden kann.<br />

Nun dazu eine Denkaufgabe:<br />

Ein Teekessel wird direkt über einer Flamme eines Gasherdes erhitzt,<br />

während ein anderer auf der Herdplatte eines Elektroherdes erhitzt wird.<br />

Nachdem beide Teekessel zu pfeifen beginnen, schalten wir beide Herde ab.<br />

Welche Antwort ist richtig?<br />

a) Der direkt über der Flamme erhitzte Kessel pfeift weiter, der auf der<br />

Kochplatte des Elektroherdes hört sofort auf zu pfeifen.<br />

b) Der Kessel auf der Herdplatte des Elektroherdes pfeift weiter, der über<br />

der Flamme erhitzte Kessel hört sofort auf zu pfeifen.<br />

c) Beide hören gleichzeitig auf zu pfeifen.<br />

wie funktioniert das?<br />

arbeitsblatt US-PH-2/2<br />

© 2001 forum hausgeräte


overheadfolie<br />

MIKROWELLE<br />

Wo kommt die Wärme her?<br />

1) Mikrowellen bringen Wassermoleküle zum Schwingen.<br />

2) Die schematische Darstellung eines Mirkowellenherdes:<br />

Garraum<br />

Mikrowellengeschirr<br />

US-PH-2/1<br />

wie funktioniert das?<br />

Magnetron<br />

Drehteller<br />

© 2001 forum hausgeräte


MIKROWELLE<br />

Wo kommt die Wärme her?<br />

wie funktioniert das?<br />

Die Overheadfolie zeigt dir eine modellartige Grafi k, wie Mikrowellen Wassermoleküle zum<br />

Schwingen bringen.<br />

1) Versuche nun mit eigenen Worten diesen Vorgang zu beschreiben.<br />

2) Wie wird eine Mikrowelle richtig bedient?<br />

Hier ist einiges durcheinander geraten. Versuche die Sätze zu ordnen, indem du sie richtig<br />

nummerierst.<br />

___ Lege die Speise in ein für Mikrowellen geeignetes Gefäß und stelle das Gefäß auf<br />

den Drehteller.<br />

___ Wenn es klingelt weißt du, dass die Speise warm ist.<br />

___ Wenn du die Starttaste drückst, startet der Mirkowellenherd.<br />

___ Stelle ein, ob du die Speise erhitzen oder auftauen möchtest.<br />

___ Drücke den Türknopf zum Öffnen der Garraumtür.<br />

___ Schließe die Garraumtür.<br />

___ Drücke den Türknopf zum Öffnen der Garraumtür und nimm die Speise heraus.<br />

___ Stelle bei der Zeitschaltuhr die richtige Zeit ein.<br />

arbeitsblatt US-PH-3/1<br />

© 2001 forum hausgeräte


3)Schreibe die folgenden Begriffe in die richtigen Felder:<br />

Garraum, Magnetron, Mikrowellengeschirr, Drehteller<br />

4) Bei den folgenden Sätzen haben sich Fehler eingeschlichen.<br />

Schreibe zu Beginn des Satzes ein W für wahr und ein F für falsch hin.<br />

wie funktioniert das?<br />

___ Du kannst jedes Geschirr in die Mirkowelle stellen um Speisen zu wärmen oder<br />

aufzutauen.<br />

___ Mikrowellen sind elektromagnetische Wellen.<br />

___ Mirkowellen bringen Wassermoleküle zum Schwingen.<br />

___ Mit einem Mirkowellenherd können Temperaturen über 1000 C erreicht werden.<br />

___ In einem Magneten werden Elektronen zum Schwingen angeregt.<br />

___ Das Magnetron erzeugt die Mikrowellen.<br />

arbeitsblatt US-PH-3/2<br />

© 2001 forum hausgeräte


5<br />

overheadfolie<br />

10<br />

11<br />

DER GESCHIRRSPÜLER<br />

6<br />

12 3 4<br />

Lösungen<br />

US-PH-3/1<br />

wie funktioniert das?<br />

7 8 9<br />

Schreibe die richtigen Nummern zu den Einzelteilen des Geschirrspülers dazu!<br />

10 Sprüharm 11 Behälter für Geschirrspülmittel und Klarspüler<br />

13 Besteckbehälter 12 Geschirrkorb 5 Programmübersicht<br />

2 Startposition 3 Türöffner 9 normal spülen<br />

14 Sieb 7 Vorspülen 4 Hauptschalter<br />

8 stark spülen 1 Programmwähler 6 Kontrolllampe<br />

13<br />

14<br />

12<br />

© 2001 forum hausgeräte


DER GESCHIRRSPÜLER<br />

1) Versuch: Wie funktionieren die Sprüharme?<br />

wie funktioniert das?<br />

Sie werden nicht durch einen Motor, sondern durch das aus den Düsen Spritzende Wasser<br />

angetrieben:<br />

Du brauchst:<br />

1 Plastikfl asche (Pet - Flasche)<br />

2 Strohhalme<br />

1 Rundfeile, in der Stärke der Strohhalme<br />

1 große Plastikschüssel<br />

Klebeband, Stück Schnur<br />

Modelliermasse<br />

Dünner Blumendraht<br />

Messer, Schere, Zirkel<br />

Schneide am unteren Ende der Plastikfl asche auf gleicher<br />

Höhe gegenüber je einen ca. 3 mm langen Schlitz.<br />

Feile die Schlitze mit der Rundfeile passend für die<br />

Strohhalme aus.<br />

Schneide 2 Strohhalme auf eine Länge von 15 cm<br />

zurecht.<br />

Mit dem Zirkel bohrst du mehrere Löcher in ein Ende<br />

des Strohhalms. Das Ende dichtest du mit Modelliermasse<br />

ab.<br />

Schneide vom Draht 10 cm ab und biege ihn zu einem<br />

Griff. Klebe den Griff am Flaschenhals an und binde<br />

daran ein längeres Schnurstück.<br />

Schiebe die Strohhalme mit den offenen Enden durch<br />

die Löcher in der Flasche. Die Löcher auf den Strohhalmen<br />

sollten in entgegengesetzte Richtung zeigen.<br />

Fülle nun in die Flasche Wasser, halte sie über die<br />

Plastikschüssel und hebe sie etwas hoch.<br />

Beobachtung:<br />

arbeitsblatt US-PH-4/1<br />

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2) Versuch: Herstellen eines Geschirrspülmittels<br />

Du brauchst:<br />

15 g Natriumlaurylethersulfat (Texapon N 70; Henkel)<br />

5 g Natriumlaurylsulfat (Sulfopon 101 spez.; Henkel)<br />

3 g Diethanolamid ( Comperlan COD; Henkel)<br />

2 g Kochsalz<br />

0,3 g Parfumöl ( z.B. Lavendelöl aus der Apotheke)<br />

wie funktioniert das?<br />

Alle Zutaten werden gründlich miteinander vermischt. Unter leichtem Rühren werden in einzelnen<br />

Portionen 73 ml Wasser zugegeben.<br />

Beobachtung:<br />

3) Vergleiche Geschirrspüler und Spülen mit der Hand:<br />

Wasserverbrauch<br />

Stromverbrauch<br />

Wasserkosten<br />

(derzeit in Wien 18.-ats/m 3 )<br />

Stromkosten<br />

(derzeir in Wien 1,17 ats/kWh)<br />

Spükmittelkosten<br />

Gesamtkosten/Tag<br />

Ergebnis<br />

Spülen mit der Hand Geschirrspüler<br />

arbeitsblatt US-PH-4/2<br />

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GESCHIRRSPÜLER<br />

wie funktioniert das?<br />

Warum waschen wir das Geschirr nicht mit der Hand?<br />

5<br />

10<br />

11<br />

6<br />

12 3 4<br />

7 8 9<br />

Schreibe die richtigen Nummern zu den Einzelteilen des Geschirrspülers dazu!<br />

___ Sprüharm ___ Behälter für Geschirrspülmittel und Klarspüler<br />

___ Besteckbehälter ___ Geschirrkorb ___ Programmübersicht<br />

___ Startposition ___ Türöffner ___ normal spülen<br />

___ Sieb ___ Vorspülen ___ Hauptschalter<br />

___ stark spülen ___ Programmwähler ___ Kontrolllampe<br />

arbeitsblatt US-PH-4/3<br />

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13<br />

14<br />

12


overheadfolie<br />

WASCHMASCHINE<br />

Ich bin froh, dass es sie gibt!<br />

P<br />

US-PH-4/1<br />

wie funktioniert das?<br />

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Laugenbehälter<br />

Wäschemitnehmer<br />

overheadfolie<br />

WASCHMASCHINE<br />

Das Flottenverhältnis<br />

Buntwäsche<br />

Wollwäsche<br />

Je empfi ndlicher die Wäsche, desto<br />

- höher der Wasserstand<br />

- geringer die Füllmenge<br />

US-PH-4/2<br />

wie funktioniert das?<br />

Trommel<br />

- geringer die Trommelbewegung<br />

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overheadfolie<br />

WASCHMASCHINE<br />

Ich bin froh, dass es sie gibt!<br />

US-PH-4/3<br />

wie funktioniert das?<br />

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1) Versuch: Waschen in alter Zeit<br />

Du brauchst:<br />

2 große Bechergläser je 2 Liter<br />

Dreifuß, Drahtnetz, Brenner, Löffel,<br />

Sauglasche mit Vakuumschlauch,<br />

Glasrohr, Gummischlauch,<br />

Indikatorpapier, Holzasche,<br />

verschmutzte Textilproben<br />

WASCHMASCHINE<br />

Ich bin froh, dass es sie gibt!<br />

wie funktioniert das?<br />

In einem großen Becherglas wird die Holzasche mit Wasser verrührt. Nach dem Absitzen<br />

musst du immer wieder aufrühren. Zum Schluss wird die klare Flüssigkeit abgesaugt. Dazu<br />

tauchst du das Glasrohr so in das große Becherglas, dass nur klare Lösung in die Saugfl asche<br />

gelangt. Dann überprüfst du den pH - Wert der Lösung.<br />

Aus Asche kannst du eine klare basische Lösung herstellen.<br />

In die klare Lösung legst du verschmutzte Stoffproben und erhitzt sie am Drahtnetz. Danach<br />

schwemmst du die Stoffprobe in Wasser aus.<br />

2) Versuch: Herstellen von Seife<br />

Du brauchst:<br />

6 g Ätznatron, 20ml destilliertes Wasser<br />

30 g Margarine<br />

20ml Brennspiritus<br />

Das Ätznatron wird im destillierten Wasser gelöst. Die Margarine wird in einem Becherglas im<br />

Wasserbad auf einem Elektrokocher (keine offene Flamme) geschmolzen. Unter Rühren gibst<br />

du den Brennspiritus zum geschmolzenen Fett. Der Spiritus ist zur besseren Durchmischung<br />

von Fett und Natronlauge. Nun fügst du unter ständigem Rühren die Natronlauge in kleinen<br />

Portionen dazu und lässt das Gemisch unter weiterem Rühren 15 Minuten lang leicht sieden.<br />

Danach erhitzt du unter ständigem Rühren weitere 30 Minuten lang auf der Kochplatte<br />

(knapp unter dem Siedepunkt). Das Reaktionsgemisch wird nun in eine Schale<br />

gegossen und abgekühlt.<br />

Beobachtung:<br />

arbeitsblatt US-PH-5/1<br />

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3) Versuch: Wie funktioniert das Schleudern in der Waschmaschine<br />

Du brauchst:<br />

1 großes, wasserdichtes Plastiksackerl,<br />

1 Stricknadel, 1 Kunststoffnetz,<br />

Schere, Wasser, Glasbehälter,<br />

1 Baumwolltuch 30cm breit<br />

2 verschiedenfarbige Klebebänder<br />

1 Stück Schnur 45 cm lang<br />

wie funktioniert das?<br />

Fülle einen Glasbehälter zur Hälfte mit Wasser. Markiere den Wasserstand mit einem farbigen<br />

Klebeband. Gib das Baumwolltuch in das Kunststoffnetz und tauche beides ins Wasser. Das<br />

Tuch soll sich voll saugen. Stecke dann die Stricknadel durch das Netz und lass das Tuch<br />

am Behälter abtropfen. Markiere nach 30 Minuten den neuen Wasserstand mit dem zweiten<br />

farbigen Klebeband. Gib dann das Netz mit dem Baumwolltuch in das Plastiksackerl, stich<br />

zwei Löcher ins Sackerl und binde das Sackerl und das Netz mit der Schnur zusammen. Gehe<br />

dann nach draußen und schleudere das Sackerl ungefähr zwei Minuten lang im Kreis. Gieße<br />

dann das Schleuderwasser in den Krug - achte aber darauf, dass das Baumwolltuch nicht mit<br />

dem Schleuderwasser in Berührung kommt.<br />

arbeitsblatt US-PH-5/2<br />

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overheadfolie<br />

STAUBSAUGER<br />

Auch er hilft Zeit sparen!<br />

Drehspule bei gleichbleibender Polung:<br />

US-PH-5/1<br />

wie funktioniert das?<br />

A = Spulenanfang (+ Pol) N = magnetischer Nordpol<br />

E = Spulenende (- Pol) S = magnetischer Südpol<br />

Funktion des Kommutators (Polwenders):<br />

Kohlekontakt<br />

Schleifring<br />

Kohlekontakt<br />

Schleifring<br />

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overheadfolie<br />

STAUBSAUGER<br />

Auch er hilft Zeit sparen!<br />

Abluftfi lter Saugrohr<br />

Staubraumfi lter<br />

(Motorschutz)<br />

US-PH-5/2<br />

wie funktioniert das?<br />

Staubsack<br />

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STAUBSAUGER<br />

Auch er hilft Zeit sparen!<br />

1) Schreibe folgende Begriffe auf die richtige Linie:<br />

Saugrohr, Staubsack, Staubraumfi lter (Motorschutz), Abluftfi lter<br />

2) Beantworte nun folgende Fragen:<br />

- Ein Elektromotor wandelt ______________________ Energie in<br />

______________________ Energie um.<br />

wie funktioniert das?<br />

- Ein Elektromotor besteht<br />

a) aus einem feststehenden und einem drehenden Permanentmagneten,<br />

b) aus einem feststehenden Permanentmagneten und einer drehbaren Spule,<br />

c) aus zwei drehenden Spulen.<br />

- Ein Permanentmagnet ist ein __________________________ .<br />

- Zwei gleiche Pole _____________________________, zwei ungleiche Pole<br />

___________________________ .<br />

- Während des Saugvorganges entsteht im Staubsaugerschlauch ein<br />

____________ .<br />

- Die staubhaltige Luft und die größeren Schmutzteilchen gelangen in einen<br />

_______________________ .<br />

arbeitsblatt US-PH-6/1<br />

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