Wie führt man ein einfaches Wärmeleitungsexperiment durch?

Wärme wird zwischen zwei miteinander in Kontakt stehenden Objekten durch Wärmeleitung übertragen. Wenn eine Pfanne mit rohem Fleisch auf einen beheizten Elektroherd gestellt wird, wird Wärme vom Herd auf die Pfanne und das Fleisch übertragen. Die Übertragung kann als Temperaturanstieg im Fleisch während des Garens erkannt werden. Dies ist eine der einfachsten Demonstrationen der Wärmeleitung.

Es gibt drei Hauptformen der Wärmeübertragung. Die Leitung erfordert den Kontakt zwischen den Molekülen der beteiligten Objekte. Konvektion und Strahlung können Wärme ohne physischen Kontakt zwischen Objekt und Wärmequelle übertragen. Bei der Wärmeleitung wird Wärme von einem Molekül zum nächsten übertragen und verteilt sich so im Laufe der Zeit allmählich von der Wärmequelle durch das gesamte Objekt.

Leitung kann durch ein einfaches Experiment mit Haushaltsgegenständen demonstriert werden. Wachstropfen können in gleichen Abständen entlang des Griffs eines Metallspatels platziert werden. Ein Ende des Spatels sollte auf eine Wärmequelle, beispielsweise einen Herd, gelegt werden. Bei der Wärmeübertragung vom Herd auf verschiedene Teile des Spatels schmelzen die Wachstropfen nacheinander, beginnend mit den Tropfen, die der Wärmequelle am nächsten sind. Das Wachs, das am weitesten von der Wärmequelle entfernt ist, schmilzt zuletzt. Dies liegt daran, dass sich die Moleküle, die dem Ofen am nächsten sind, zuerst erhitzen und so die ihnen am nächsten liegenden Wachstropfen schmelzen. Die Wärme wird dann von einem Molekül auf ein anderes weiter vom Herd entfernt übertragen, bis der gesamte Spatel auf die gleiche Temperatur wie die Wärmequelle erhitzt ist.