1. Multiple-Choice-Frage

Welche der folgenden Zutaten ist die Hauptkomponente von Stahl? a) Kohlenstoff b) Eisen c) Kupfer d) Aluminium

Lösung: b) Eisen

2. Lückentext

Ergänze die Lücken im folgenden Text:

Stahl ist eine Legierung aus _______ und _______. Es gibt verschiedene Stahlsorten, die sich durch ihre _______ - und _______ -Gehalte unterscheiden.

Lösung: Eisen, Kohlenstoff, Kohlenstoff, Legierungselemente

3. Wahr oder Falsch

Stahl kann magnetisch sein.

Lösung: Wahr

4. Kurze Antwort

Beschreibe kurz den Prozess der Stahlherstellung im Hochofen.

Lösung: Im Hochofen wird Eisenerz zusammen mit Koks (Kohle) und Kalkstein erhitzt. Dabei reduziert der Kohlenstoff aus dem Koks das Eisenerz zu flüssigem Eisen. Dieses flüssige Roheisen wird später weiterverarbeitet, um Stahl herzustellen.

5. Bildbeschreibung

Beschreibe die Zusammensetzung von Stahl in Form einer Zeichnung. Zeige die unterschiedlichen Bestandteile und deren Größenverhältnisse zueinander.

Lösung: Die Zeichnung sollte Eisenpartikel als Hauptbestandteil darstellen, umgeben von kleineren Kohlenstoffpartikeln und anderen Legierungselementen wie Chrom, Nickel oder Mangan.

6. Rechnung

Ein Stahlträger hat eine Länge von 10 Metern, eine Breite von 0,2 Metern und eine Höhe von 0,3 Metern. Wie viel wiegt der Stahlträger, wenn die Dichte von Stahl 7.850 kg/m³ beträgt?

Lösung: Volumen = Länge x Breite x Höhe = 10 m x 0,2 m x 0,3 m = 0,6 m³ Gewicht = Volumen x Dichte = 0,6 m³ x 7.850 kg/m³ = 4.710 kg

7. Experiment

Führe ein Experiment durch, um zu zeigen, dass Stahl magnetisch sein kann. Beschreibe die benötigten Materialien und die Schritte, die du ausführen würdest.

Lösung: Materialien: Stahlstück, Magnet Schritte: 1. Halte den Magneten in der Nähe des Stahlstücks. 2. Beobachte, ob der Magnet das Stahlstück anzieht. Wenn ja, ist der Stahl magnetisch.

8. Definition

Beschreibe in deinen eigenen Worten, was Stahl ist und wie er hergestellt wird.

Lösung: Stahl ist eine Legierung, die hauptsächlich aus Eisen und einem kleinen Anteil an Kohlenstoff besteht. Er wird hergestellt, indem man Eisen im Hochofen aus Eisenerz gewinnt und dieses Roheisen dann mit Kohlenstoff versetzt. Die Zugabe von Kohlenstoff verbessert die Festigkeit und Härte des Eisens. 

9. Eigenschaften

Ordne die folgenden Eigenschaften den Materialien Stahl, Aluminium und Holz zu: magnetisch, leicht, brennbar, leitfähig, korrosionsbeständig.

Lösung: Stahl: magnetisch, leitfähig Aluminium: leicht, leitfähig, korrosionsbeständig Holz: brennbar 

10. Anwendungen

Nenne drei Anwendungen von Stahl und erkläre kurz, warum Stahl für diese Anwendungen geeignet ist.

Lösung: - Brückenbau: Stahl ist aufgrund seiner hohen Festigkeit und Tragfähigkeit für den Bau von Brücken geeignet. - Automobilbau: Stahl wird für Karosserien und Fahrzeugrahmen verwendet, weil es stabil, fest und relativ leicht ist. - Werkzeuge: Stahlwerkzeuge sind langlebig und widerstandsfähig gegen Verschleiß, was sie ideal für den Einsatz in verschiedenen Werkzeugen macht. 

11. Vergleich

Vergleiche Stahl mit Edelstahl in Bezug auf Korrosionsbeständigkeit und Kosten. Welches Material ist korrosionsbeständiger und welches ist kostengünstiger?

Lösung: Edelstahl ist korrosionsbeständiger als normaler Stahl, da er zusätzliche Elemente wie Chrom und Nickel enthält, die eine Schutzschicht gegen Rost bilden. Normaler Stahl ist jedoch im Allgemeinen kostengünstiger als Edelstahl.