Labor Heißluftballon
Loi Krathong ist das Lichterfest im Thailand. Jedes Jahr steigen tausende kleine Ballons in den Himmel. In diesem Labor wollen wir einen solchen Ballon thermodynamisch untersuchen.
Der Heißluftballon
Am 12. Vollmond im Jahr, in etwa Ende November, wird in Thailand Loi Krathong gefeiert. Bei dem Lichterfest steigen viele kleine Heißluftballons am Abend in den Himmel.
Joseph Montgolfier und Étienne Montgolfier gelten als die Erfinder des Heißluftballons. Im Jahre 1783 hoben die ersten Menschen mit einem Ballon ab.
In diesem Labor soll ein kleiner Heißluftballon gebaut und thermodynamisch untersucht werden.
Die Planungsphase
Entwerft in einer Gruppe von 3 Personen euren persönlichen Heißluftballon. Neben dem Design (Kugel, Zylinder und sonstiges), solltet ihr darauf achten, dass der Ballon möglichst leicht wird, ein großes Volumen hat und gleichzeitig stabil ist. Dokumentiert eure Entwürfe und entscheidet euch für einen. Begründet eure Entscheidung.
Fertigt eine Materialliste an und schreibt die verantwortlichen Personen zu den Materialien, damit ihr den Ballon in der nächsten Stunde bauen könnt. Vergesst auch nicht die Brennmaterialien.
Der Bau des Heißluftballons
Baut euren persönlichen Heißluftballon. Mit einem Gasbrenner könnt ihr vorab euren Ballon testen.
Dokumentiert das Gewicht und das berechnete Volumen eures Ballons.
Die Flugphase
Nun lasst eure Ballons steigen und stoppt die Flugdauer. Welcher Ballon fliegt am längsten?
Achtet auf einen feuerfesten Untergrund. Prüft unbedingt vorab, ob dies in einem geschlossenen Raum möglich ist, da ein ausgelöster Feueralarm durch eine Brandmeldeanlage sehr teuer werden kann. Auch die Möglichkeit des Fliegens im Freien muss vorher überprüft werden.
Der Bericht
Der Bericht besteht aus 4 Kapiteln:
1 Einleitung
2 Grundlagen des Heißluftballons
3 Konstruktion und Aufbau des Heißluftballons
4 Zusammenfassung und Ausblick
Dazu gehört noch eine Titelseite, ein Inhaltsverzeichnis und ein Anhang mit Literaturverzeichnis und dem Protokoll aus der Planungsphase.
Einleitung und Zusammenfassung
Die Einleitung besteht aus drei Teilen mit einer Länge von etwa einer Seite. Der erste Teil wird allgemein gehalten, im zweiten Absatz kommt man vom Allgemeinen zum Thema und in dritten Absatz beschreibt man den Aufbau der Arbeit.
Es sollten mindestens drei Quellen zitiert werden. Darüber hinaus werden keine Ich- oder Wir-Formulierungen verwendet, immer allgemein bleiben. Z.B. Dabei zeigt sich, ...
Die Zusammenfassung ist eine Aufzählung aller erreichten Ergebnisse, ohne Begründung oder Diskussion (kein weil ...). Ein kurzer Ausblick gibt Aufschluss darüber, was man bspw. noch untersuchen könnte.
Grundlagen des Heißluftballons
In den Grundlagen wird zum einen ein geschichtlicher Bezug hergestellt. Hierzu findest du im folgenden verschiedene Ideen. Wähle davon ein Thema aus.
- Berichte über einen Tagebucheintrag während eines Ballonflugs.
- Ordne alle besonderen Ballonfahrten nach Länge und Jahr.
- Vergleiche eine Ballonfahrt heute und vor 150 Jahren.
- Zeichne ein Bild von einer Ballonfahrt oder fotografiere eine.
- Schreibe einen Rap über eine Ballonfahrt.
- Führe ein Interview mit einem Teilnehmer einer Ballonfahrt.
- Du nimmst an der Ballonfahrt über den Mount Everest teil. Berichte über deine Gefühle.
Im zweiten Teil der Grundlagen stehen die Berechnungen zum Volumen und der Luftdichte. Auch die Funktion des Auftriebs soll erklärt werden. Mithilfe der Luftdichte im inneren und äußeren des Ballons kannst du den Gewichstunterschied berechnen. Alle wichtigen Formeln und Luftdichtewerte sollten hier angegeben und beschrieben werden. Außerdem kannst du die Luftdichte in Abhängigkeit der Temperatur in einer Tabelle und Diagramm darstellen.
Konstruktion und Aufbau des Heißluftballons
Hier werden eure verschiedenen Entwürfe und Materialien vorgestellt. Du begründest wieso ihr euch für welche Materialien entschieden habt.
Darüber hinaus berechnest du das Volumen des Ballons und vergleichst das Gewicht eures Ballons mit dem maximal möglichen Gewicht. Begründe, ob der so konstruierte Ballon fliegen kann oder nicht.
Wortliste und Satzbausteine
| der Heißluftballon, -e | Ein mit heißer Luft gefüllter Ballon. Dieser kann bei ausreichendem Volumen und minimaler Masse fahren. |
| die Ballonfahrt, -en | Ein Heißluftballon fährt. So wie ein Schiff im Meer durch Auftrieb fährt, bewegt sich der Ballon im Luftmeer. |
| der Auftrieb, - | Der Auftrieb ist die Ursache, welche einen Ballon nach oben steigen lässt. |
| das Design, - | Als Design bezeichnet man den Aufbau einer Sache. |
| der Entwurf, -"e | Ein Entwurf (engl. draft) ist eine Zeichnung oder schriftliche Dokumentation einer Idee. |
| der Gasbrenner, ~ | Ein Gerät zur Erzeugung von Wärme, durch die Verbrennung von Gas. |