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Sendungsinhalt: Die heißkalte Stahlwippe

Ein langes, schweres Stahlrohr soll zum Wippen gebracht werden. Die erlaubten Hilfsmittel sind ein paar Gasbrenner und mehrere Kugeln, die in das Rohr gefüllt werden. Wir erhitzen das Rohr: Es wird heiß, dann wieder kalt und dann auch schon wieder heiß. So ein ständiger Temperaturwechsel braucht viel Energie, kann aber auch ganzschön was in Bewegung setzen - wenn man alles richtig macht. Ob der Versuch klappt oder nicht, das hängt vor allem vom richtigen Temperaturgefälle ab.

Die heißkalte Stahlwippe

Kapitelübersicht:

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Ein Ballon füllt sich mit heißer Luft

00:00 – 01:11

Wir ziehen einen Luftballon über die Öffnung eines Reagenzglases und erhitzen das Glas von unten. Der Ballon füllt sich mit heißer Luft und verändert seine Form. Kühlen wir das Glas wieder, dann schrumpft der Ballon. Diesen Vorgang wiederholen wir mehrmals.

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Erhitzungseffekt mit Spritze

01:11 – 02:28

Wir verbinden das Reagenzglas über einen Schlauch mit einer Spritze. Durch das Erhitzen dehnt sich die Luft im Reagenzglas aus und drückt den Kolben und die Spritze auseinander. Das Glas neigt sich. Nehmen wir die Flamme weg, dann kühlt die Luft wieder ab, die Spritze senkt sich und das Glas neigt sich zurück. Mit einer Wärmebildkamera können wir die Temperaturveränderungen genau verfolgen.

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Murmeln im Reagenzglas

02:28 – 03:28

Jetzt füllen wir Glasmurmeln in das Reagenzglas. Wieder erhitzen wir das Glas und wieder neigt es sich. Diesmal aber nehmen wir die Flamme nicht weg. Die Murmeln rollen hin und her. Die Spritze bewegt sich ständig auf und ab. Und das, obwohl wir die rechte Seite weiterhin erhitzen. Die Wärmebildkamera zeigt stark schwankende Temperaturen im Inneren des Reagenzglases an.

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Vorbereitungen für den großen Rohrversuch

03:28 – 07:00

Mit diesem „Heiß-Kalt“-Effekt wollen wir ein ein Meter langes Stahlrohr mit fünf schweren Stahlkugeln in Bewegung setzen. Über eine Wärmebildkamera werden wir die Temperaturschwankungen im Inneren des Rohrs verfolgen. Mit einem Schlauch befestigen wir eine große Spritze am Rohr. Erhitzt wird mit starken Gasbrennern. Wieder hebt und senkt sich die Spritze.

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Das Riesenrohr und die Spritze

07:00 – Ende

Wir probieren ein noch größeres Rohr aus. Es ist drei Meter lang und wird mit 15 Stahlkugeln befüllt. Mit zwei Thermometern messen wir den Wechsel von Warm und Kalt im Inneren des Rohrs. Trotz der großen Masse des Rohrs und der schweren Stahlkugeln funktioniert der Effekt mit der Spritze auch hier. Das Rohr wippt und die Stahlkugeln rollen hin und her. Mit Trockeneis kühlen wir die eine Rohrseite zusätzlich. Mal sehen, was dann passiert.