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Merlin - Medienressourcen für Lernen in Niedersachsen

 

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    Teilchenkonzept

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    ber das Phnomen Aggregatzustnde von Stoffen wird in einer vergleichenden Betrachtung der Aufbau der Materie mit "kleinsten Teilchen" erschlossen. Schlerinnen und Schler gewinnen eine erstes (Kugel-)Teilchenkonzept. Zertifizierung: empfohlen vom AfL

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    ber das Phnomen Aggregatzustnde von Stoffen wird in einer vergleichenden Betrachtung der Aufbau der Materie mit "kleinsten Teilchen" erschlossen. Schlerinnen und Schler gewinnen eine erstes (Kugel-)Teilchenkonzept. Zertifizierung: empfohlen vom AfL

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    Mit Energie in die Zukunft; - Thermische Energie

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    Diagramm:Formeln fr die thermische Energie von Gasen sowie die Temperaturabhngigkeit der zugehrigen molaren Wrmekapazitt bei konstantem Volumen. Die thermische oder innere Energie eines Stoffs ist die Summe der Bewegungsenergien seiner Atome bzw. Molekle. Diese Energie ist als Temperatur messbar. Fhrt man dem Stoff Wrme zu, steigt die Teilchengeschwindigkeit und damit die Temperatur. Bei molekularen Gasen kann die Wrmezufuhr zustzlich zur translatorischen Bewegung die Anregung anderer Bewegungsformen (Rotation und Schwingung) hervorrufen. Dies drckt sich im stufenfrmigen Verlauf der molaren Wrmekapazitt aus (Diagramm rechts). Die molare Wrmekapazitt eines Stoffs gibt an, wie viel Energie man zufhren muss, um 1 mol eines Stoffs um 1 C zu erhhen. Fr gasfrmige Stoffe gilt: Falls die Gasteilchen sich nur linear bewegen (Translation), ist die Wrmemenge, die zugefhrt werden muss, um das Gas um 1 C zu erhhen, konstant 3R/2. Im Fall molekularer Gase fangen die Molekle ab einer bestimmten Temperatur an zu rotieren. In diesem Bereich (linearer Anstieg im Diagramm) muss man mehr Energie zufhren, um die Temperatur um 1 C zu erhhen, da die Energie nicht nur in die translatorische Bewegung geht, sondern auch in die Anregung der Rotation. Sind alle Teilchen in Rotation versetzt, so ist die Energie, die zugefhrt werden muss, um die Temperatur um 1 C zu erhhen, wieder konstant 5R/2. Der Anstieg beim bergang von Rotation nach Schwingung lsst sich analog erklren. Hinweise und Ideen:Die bersichtsgrafik fasst das Thema Wrmeenergie am Beispiel Gase zusammen. Ausfhrliche Erluterungen und Erluterungen zur Wrme in Feststoffen findet man im Leitfaden Was ist Energie?.

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