Abkühlprozess von Metallen

Große Metallstrukturen, wie bspw. Stahlpfosten beim Brückenbau, werden in Formen gegossen und kühlen anschließend ab, damit man sie verbauen kann. Beim Abkühlen von Metallen verändern diese ihre Struktur. Ihr Aggregatzustandswechsel wandelt sich von flüssig zu fest um. Dies nennt man Kristallisation. Dabei wird die so genannte Kristallisationswärme frei, was den Abkühlungsprozess verlangsamt und sogar umkehrt. Kennt man den Abkühlprozess nicht genau genug, kann dies beim Gießen zu defekten Produkten führen, sodass sie weniger stabil sind.

Für die Firma RWP GmbH (Richter Weiß und Partner, benannt nach den Gründern der Firma Wieland Richter und Konrad Weiß) ist es deshalb wichtig für das Gießen von Metallen
•    die Temperatur und den Zeitpunkt der Kristallisation zu kennen und
•    die freiwerdende Energiemenge zu bestimmen.
Zum Lösen dieser beiden Teilprobleme werden die Integration und die Differentiation benötigt. Durch das Material erhalten die Schüler/innen reale Anwendungen der Mathematik aus der Oberstufe, was zu ihrer Motivation beiträgt.

Dauer: 2 Doppelstunden
Inhalte: Differentiation, Differenzenquotient, Integration, Rechtecksumme, Messfehler
Vorwissen: Differentiation, Differenzenquotient, Integration, Rechtecksumme
Einsetzbar: Für die Oberstufe
Erstellt von: Kirsten Wohak
Anmeldung: Termine können individuell per E-Mail am KIT oder an der RWTH vereinbart werden.

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