2.3 Temperatur und Teilchenbewegung
- Autor:
- R. Kanevski
HInweis
Übertrage die Überschriften und fett gedruckte Abschnitte in deine Unterlagen.
Schau dir zuerst das Video an.
In einem Becherglas befindet sich das Wasser mit Zimmertemperatur. In das zweite Becherglas wird kochendes Wasser gefüllt. Danach wird in beide Gläser Tinte gegeben.
Beobachte, was in den beiden Bechern passiert!
Die Brown’sche Bewegung
Die Atome und Moleküle in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern sind in ständiger Bewegung.
Die Bewegung der Atome oder Moleküle selbst ist nicht sichtbar. Beobachtet man aber kleine Teilchen (z.B. Staubpartikel o.ä.) in Flüssigkeiten oder Gasen, so führen diese Bewegungen aus, deren Intensität temperaturabhängig ist. Die Ursache dafür sind die Stöße der sich in Bewegung befindenen Atome oder Moleküle.
Die Bewegung der sichtbaren Teilchen in Flüssigkeiten oder Gasen, die durch Stöße der Moleküle zustande kommt, bezeichnet man als Brown’sche Bewegung.
Info:
Entdeckt wurde die Bewegung von Robert Brown bereits im Jahre 1827. Die Erklärung dafür lieferte
allerdings erst Albert Einstein im Jahre 1905. Erst Einstein erkannte, dass die Brown’sche Bewegung die Folge der unregelmäßigen Stöße der sich ständig bewegenden Atome und Moleküle ist.
Hier kommt eine Erklärung für den obigen Versuch
Zusammenhang zwischen Temperatur und Teilchenbewegung
Erhöht man die Temperatur eines Gases oder einer Flüssigkeit, in der sich kleine Teilchen befinden, so erkennt man, dass die Bewegung dieser Teilchen umso intensiver wird, je höher die Temperatur ist. Die Geschwindigkeit der Atome oder Moleküle und damit ihre Bewegungsenergie ist also von der Temperatur abhängig.
In dieser Animation kannst du den Zusammenhang zwischen der Temperaturänderung und Teilchenbewegung beobachten.
Die Atome oder Moleküle aller flüssigen, gasförmigen oder festen Stoffe sind in ständiger unregelmäßiger Bewegung. Die Bewegung ist umso heftiger, je höher die Temperatur ist.
Mit der Bewegung der Teilchen steigt die innere Energie des Stoffes. Genaueres zur inneren Energie erfährst du im nächten Kapitel.
Info:
Die thermische Bewegung der Atome oder Moleküle ist auch dafür verantwortlich, dass sich Flüssigkeiten und Gase vermischen, ohne dass dazu Strömungsvorgänge erforderlich sind.Man bezeichnet diesen Vorgang als Diffusion.
WERDE AKTIV!
Führe folgenden Versuch durch, erstelle ein Protokoll und reiche über ISERV ein.
Bei kaltem Winterwetter hilft häufig ein Tee. Tee lässt man gewöhnlich in sehr heißem
Wasser ziehen. Im Folgenden untersuchst du, was passiert, wenn man einen Teebeutel in kaltes
Wasser gibt.
Material:
Zwei Teegläser oder Marmeladengläser, zwei Teebeutel (am besten Früchtetee), kochendes Wasser.
Durchführung:
Fülle zwei Gläser mit Wasser. Das linke Glas wird mit erhitztem Wasser aus dem Wasserkocher gefüllt und das rechte mit lauwarmem Leitungswasser. Anschließend wird jeweils ein Teebeutel der gleichen Sorte hinzugegeben und gewartet bis der sich das Wasser verfärbt.
Beobachtung:
Beschreibe deine Beobachtung!
Erklärung
a) Übertrage beide Bilder ausreichend groß in deine Unterlagen. Zeichne in das Glas einige wenige Wasserteilchen (klein) und Teeteilchen (groß). Kennzeichne schnelle Teilchen mit „Whoosh“ und langsame Teilchen mit „zzZ“. b) Erkläre mit eigenen Worten, wieso sich die Teeteilchen im heißen Wasser schneller ausbreiten als im kalten Leitungswasser.
Heißes Wasser: Kaltes Wasser:
