Arbeitsblatt: Wärmelehre

3. Aggregatszustand Auftrag: Lies den Text sorgfältig durch und unterstreiche wichtige Aussagen mit einem Leuchtstift. Beschrifte die untere Abbildung mit den folgenden Begriffen: verdampfen, sublimieren, erstarren, resublimieren, schmelzen, kondensieren Notiere diese Fachbegriffe an den richtigen Stellen. Wenn beim Erwärmen ein fester Stoff in den flüssigen Zustand übergeht, sagt man: Der Stoff schmilzt (Eis wird zu Wasser). Geht er aus dem flüssigen in den gasförmigen Zustand über, sagt man; Der Stoff siedet/verdampft (Wasser wird zu Wasserdampf). Viele Stoffe können in drei Zustandsformen, nämlich fest, flüssig und gasförmig, vorkommen. Man nennt diese Zustandsformen häufig auch Aggregatszustände. Wenn Stoffe ihren Aggregatszustand verändern, ändert sich nicht der Stoff selbst, sondern nur seine Zustandsform. Bei Wasser treten diese Änderungen beim Schmelzpunkt 0C (fest flüssig) und beim Siedepunkt 100 C (flüssig gasförmig) ein. Andere Stoffe haben andere Schmelz- und Siedepunkte als das Wasser. Deshalb sind dies wichtige Unterscheidungsmerkmale der Stoffe. Beim Abkühlen wird aus einem gasförmigen Stoff ein flüssiger und schließlich ein fester Stoff. Beim Übergang vom gasförmigen in den flüssigen Zustand sagt man; der Stoff kondensiert (Wasserdampf wird zu Wasser). Übergang vom gasförmigen in den festen Zustand; Der Stoff erstarrt (Wasser wird zu Eis). Manche feste Stoffe (z.B. Iod) werden beim Erhitzen sofort gasförmig. Auch beim Abkühlen überspringen sie den flüssigen Zustand. Flüssigkeiten können auch vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatszustand übergehen, ohne ihren Siedepunkt zu erreichen (z.B. Regenwasser auf einer heissen Strasse). Die Flüssigkeit verdunstet. gasförmig fest flüssig Wie können wir uns die Änderung der Aggregatszustände vorstellen? Ein kleiner Tropfen Parfüm ist in der Lage, einen ganzen Raum mit seinem Geruch zu erfüllen. Man riecht das Parfüm in der Luft, aber sehen kann man es nicht. Wie ist, das möglich? Das Parfüm muss sich ganz fein verteilt haben. Wir können uns vorstellen, dass überall im Raum kleine Parfümteilchen herumschwirren. Auch bei der Erklärung anderer Beobachtungen kann es uns weiterhelfen, wenn wir uns vorstellen, dass alle Stoffe aus kleinesten, unsichtbaren Teilchen bestehen. So hast du beim Verdampfen des Wassers festgestellt, dass der gasförmige Wasserdampf unsichtbar war. Was du wieder sehen konntest, war flüssiges Wasser: Der Nebel über dem siedenden Wasser- das waren kleine Wassertröpfchen. Diese kleinsten Teilchen der Stoffe sind so winzig, dass man sie auch mit einem starken Mikroskop nicht sichtbar machen kann. Wir wollen sie uns einfach als kleine Kugeln vorstellen. Bei einem festen Zustand liegen die Teilchen, aus denen er besteht, dicht zusammen; jedes hat einen bestimmten Platz. Untereinander besitzen die Teilchen einen starken Zusammenhalt. Sie können ihren Platz nicht verlassen sich aber ein bisschen an ihrem Platz bewegen. Wenn nun dieser feste Stoff erwärmt wird, geraten die Teilchen in stärkere Bewegung. Die Folge ist, dass sich die Abstände untereinander vergrössern. Ihr Zusammenhalt wird dadurch geringer und der Stoff wird flüssig. Auch im flüssigen Zustand des Stoffes besitzen die Teilchen noch einen Zusammenhalt. Er ist aber nicht mehr so stark wie im festen Zustand. Daher können die Teilchen aneinander entlangleiten, und sie können gegeneinander verschoben werden. Wenn die Flüssigkeit erwärmt wird, vergrössern sich die Abstände zwischen den Teilchen noch mehr. Schliesslich verlieren sie ihren Zusammenhalt ganz und entweichen aus der Flüssigkeit. Bei einem Stoff im gasförmigen Zustand besitzen die Teilchen untereinander keinen Zusammenhalt mehr. Die Teilchen bewegen sich nun frei und mit sehr grosser Geschwindigkeit in dem ganzen Raum, der ihnen dafür zur Verfügung steht. Feste Körper Aufbau Flüssigkeiten Gase Die Teilchen sind regelmässig und an festen Plätzen angeordnet. Sie haben einen starken Zusammenhalt; Ihre Abstände zueinander sind sehr gering. Die Teilchen sind gegeneinander verschiebbar; der Zusammenhakt ist weniger stark. Die Abstände zwischen den Teilchen sind ebenfalls gering. Die Teilchen bewegen sich frei und regellos im Raum. Es gibt keinen Zusammenhalt zwischen den Teilchen Feste Körper haben eine bestimmte Form. Flüssigkeiten passen sich der Form des Gefässes an, indem sie sich befinden. Gase passen sich der Form des Gefässes an, indem sie sich befinden. Feste Körper haben ein bestimmtes Volumen. Sie lassen sich nicht zusammendrücken. Flüssigkeiten haben ein bestimmtes Volumen. Sie lassen sich nicht zusammendrücken. Gase nehmen den gesamten Raum ein, der ihnen zur Verfügung steht. Sie lassen sich zusammendrücken und haben ein veränderliches Form Volume Volumen. Zusammenfassung Ablauf 2.DL Physik o o o o o 5 EZ: Alle Versuche nochmals durchlesen lassen und Notizen vervollständigen. 10 PL: Präsentation der vier Versuche Besprechung 10 PL: Repetition Celicus Kelvin Video Input Umrechnung Aufgaben lösen lassen 10 PL: Zusammenfassung notieren PAUSE 10 EZ: Aggregatszustand: AB Text lesen und Abbildung beschriften Video PL: Besprechung Abb. 10EZ: Teilchenmodell: Text lesen Video Abb. Im Pl beschriften 5 Lernziele besprechen 15 EZ: Aufgaben lösen (Zusatz?) Übungsphase (30Min) 30min Prüfung