waschmaschine
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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 />
lehrerinformation US-PH-4 © 2001 forum hausgeräte
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 />
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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 />
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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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