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Grundwissen

Teilchenmodell

  • Alle Körper sind aus kleinen, sich ständig bewegenden Teilchen aufgebaut.
  • Ein Körper hat unterschiedliche Eigeschaften, je nachdem ob er fest, flüssig oder gasförmig ist.
  • Je mehr ein Stoff erwärmt wird, desto mehr bewegen sich die Teilchen des Stoffes.
Aufgaben Aufgaben

Ein Stoff besteht aus kleinsten Teilchen

Du kannst einen bestimmten Stoff wie Salz durch Zerreiben in immer kleinere Teilstücke zerlegen, ohne dass dabei etwas anderes entsteht als kleinere Salzteilchen. Setzt du diese Unterteilung - wenigstens in Gedanken - beliebig fort, so stößt du irgendwann auf kleinstmögliche Salzteilchen. Diese kannst du nicht mehr unterteilen - zumindest nicht, ohne das etwas anderes als Salz entsteht. Aus solchen kleinen Teilchen bestehet alles um uns herum: Festkörper, Flüssigkeiten und auch Gase.

Das Zusammenspiel der Teilchen bestimmt die Eigenschaften

Je nachdem, ob ein Stoff fest, flüssig oder gasförmig ist, haben die Teilchen des Stoffes unterschiedlich viel Energie. Dieser Energieunterschied wirkt sich auf der mikroskopischen Ebene auf die Anordnung der Teilchen und die Kräfte zwischen den Teilchen, auf der makroskopischen Ebene auf die Form und das Volumen des Körpers aus.

In den folgenden Abbildung ist zu beachten:

  • Die Form und Farbe der Teilchen ist im Teilchenmodell nicht genau bestimmt. In Der Physik geht man jedoch oft von runden Kugeln aus.
  • Der Raum zwischen den Teilchen ist leer. Dieser Freiraum ermöglicht den Teilchen, sich zu bewegen und ihre Position zu verändern.
  Festkörper Flüssigkeit Gas
Teilchen-anordnung
  • Abstand zwischen Teilchen ist gering
  • Teilchen sind fest an einem Ort
  • Teilchen schwingen um die Ruhelage
  • Abstand zwischen Teilchen ist gering
  • Teilchen sind gegenseitig verschiebbar
  • Abstand zwischen Teilchen ist groß
  • Teilchen bewegen sich frei im Raum
  • Teilchen beeinflussen sich kaum gegenseitig
Form

Ein Festkörper behält seine Form unabhängig vom Gefäß bei.

Eine Flüssigkeit passt sich jeder Gefäßform an.
 

Ein Gas nimmt den ganzen angebotenen Raum ein.

Volumen bei Kraft-einwirkung

Ein Festkörper behält bei nicht zu großer Kraft sein Volumen bei.
(Stabilität von Festkörpern)

Eine Flüssigkeit behält ihr Volumen bei. (Inkompressibilität von Flüssigkeiten)

Gase behalten ihr Volumen nicht bei.
(Kompressibilität von Gasen)

Kräfte zwischen den Teilchen Die Teilchen üben relativ starke Anziehungskräfte aufeinander aus. Die Teilchen üben kleinere Anziehungskräfte als beim Festkörper aufeinander aus. Die Teilchen üben nahezu keine Anziehungskräfte aufeinander aus.

 

Erwärmen beeinflusst die Verbindung zwischen den Teilchen

Die nebenstehende Animation macht deutlich, dass das Erwärmen eines Gegenstandes Einfluss auf die Wechselwirkungen zwischen den Teilchen hat.

Starte die Animation und beobachte die Teilchen.!

Je mehr ein Stoff erwärmt wird, desto mehr bewegen sich die Teilchen darin und desto lockerer wird die Verbindung zwischen den einzelnen Teilchen.

Hinweis: Die kleinsten Teilchen eines reinen Stoffes wie bspw. Eisen nennt man auch Atome. Die Wasser-Teilchen bestehen aus mehr als einem reinen Stoff, diese Teilchen nennt man Moleküle.

Darstellung der Teilchen

In vielen Büchern siehst du die Teilchen rund und in bestimmten Farben dargestellt (zum Beispiel blaue Wasserteilchen und weiße Zuckerteilchen). Das Teilchenmodell sagt aber nichts über das Aussehen der Teilchen aus. Die Teilchen von Wasser können wir auch eckig und in rot zeichnen. Wichtig ist, dass die Teilchen eines Stoffes innerhalb einer Darstellung gleich aussehen (Gleichheit) und wir die Teilchen verschiedener Stoffe voneinander unterscheiden können (Verschiedenheit).

Aufgabe

Markiere die zutreffenden Aussagen zum Teilchenmodell.

Lösungsvorschläge

Lösung

Richtig sind die Antworten b), c) und d).