50 Impuls Physik 4, Schulbuch (ISBN: 978-3-209-12341-1) 1 10 „Es ist so heiß! Ich glaube, ich schmelze gleich.“ Lenas Eis ist in Gefahr, sie selbst aber sicher nicht. In diesem Kapitel lernst du, wie du das Schmelzen mit dem Teilchenmodell der Materie erklären kannst. Du bekommst außerdem Tipps zur Abkühlung und für die Küche. Fest, flüssig, gasförmig Welche Zustandsformen gibt es? Was passiert, wenn Wasser-Eis schmilzt? Die Wasser-Teilchen halten im Eis fest zusammen und bewegen sich wenig. Wenn die Umgebungs-Temperatur steigt, wird Energie durch Zusammenstöße von den schnellen Luft-Teilchen an die langsameren Wasser-Teilchen übertragen. Der Zusammenhalt der Wasser-Teilchen lockert sich. Wenn das Eis die Schmelz-Temperatur erreicht hat, wird es zu flüssigem Wasser: Es schmilzt. Bei normalem Luftdruck geschieht das bei 0 °C. Wenn noch mehr Energie zugeführt wird (zB von einer Herdplatte), bewegen sich die Wasser-Teilchen noch mehr. Wenn das Wasser die Siede-Temperatur (ca. 100 °C) erreicht, siedet es. Es wird zu gasförmigem Wasserdampf. Diesen Übergang nennt man Verdampfen. Zusätzlich zugeführte Energie wird zum Verdampfen gebraucht, die Temperatur des flüssigen Wassers erhöht sich nicht mehr. Bei den umgekehrten Übergängen (Kondensieren und Erstarren) wird Energie wieder an die Umgebung abgegeben. ZB stoßen die schnellen Wasserdampf-Teilchen mit den langsameren Luft-Teilchen zusammen und geben so lange Energie ab, bis sie wieder fester zusammenhalten und flüssiges Wasser bilden. Welche Fachbegriffe in B1 sind neu für dich? Besprecht gemeinsam, was bei diesen Übergängen passiert. An der Oberfläche einer Flüssigkeit haben einige Teilchen immer genug Energie, um sich zu lösen – auch bei Temperaturen unter der Siede-Temperatur. Diesen Vorgang nennt man Verdunsten. Um die Flüssigkeit als Gas verlassen zu können, brauchen die Teilchen zusätzliche Energie. Diese nehmen sie durch Zusammenstöße mit Teilchen aus der Umgebung auf: ZB stoßen Teilchen im Schweiß mit Teilchen in der Haut zusammen. Die Teilchen der Haut bewegen sich dann weniger – die Temperatur der Haut sinkt (B2). Verteile mit einem Wattepad eine kleine Menge Parfum auf deinem Handrücken. Was kannst du beobachten und spüren? Erkläre. Eis fester Zustand flüssiger Zustand schmelzen erstarren verdampfen kondensieren sublimieren resublimieren gasförmiger Zustand flüssiges Wasser Wasserdampf B1 Modelldarstellung der Zustandsformen und Übergänge: Die Teilchen werden im Modell als kleine Kugeln dargestellt (hier in den Kreisen). Die Bewegung wird durch dünne Bögen bzw. Linien dargestellt. B2 Beim Schwitzen verdunstet Wasser auf deiner Haut – so sinkt deine Körpertemperatur. Unterschiedliche Stoffe Unterschiedliche Stoffe haben unterschiedliche Schmelz- und Siede-Temperaturen. Beispiele (bei normalem Luftdruck): Gold Sauerstoff Schmelz-T. (ca.) 1 064 °C –218,8 °C Siede-T. (ca.) 2 970 °C –183,0 °C Die wichtigsten Zustandsformen (Aggregatzustände) von Materie sind fest, flüssig und gasförmig (B1). ï ï imph4sb_12341.indb 10 07.11.25 13:22 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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