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Übungsaufgaben
Zehn interaktive Übungen zur Diffusion — von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.
A1
Diffusion oder nicht?
AFB IBei welchen Beobachtungen vermischen sich Stoffe durch Diffusion?
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Diffusion heißt: Die Stoffe mischen sich von selbst, nur durch die Eigenbewegung ihrer Teilchen. Rühren, Schütteln und Wind mischen von außen — das ist keine Diffusion, auch wenn am Ende alles vermischt ist.
Frag bei jedem Satz: Hilft jemand oder etwas von außen beim Mischen?
Drei Beobachtungen passen: Dort mischt sich ein Stoff ganz ohne Löffel, Schütteln oder Wind.
A2
Lückentext: Wie Diffusion funktioniert
AFB ISetze die Fachbegriffe an die richtige Stelle — ein Wort bleibt übrig.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Die Teilchen aller Stoffe sind ständig in . Wenn sie zusammenstoßen, ändern sie ihre . Vermischen sich zwei Stoffe dadurch von selbst, nennt man das . Je höher die , desto schneller geht es. Am Ende sind die Teilchen verteilt.
„Ruhe“ passt nirgends: Teilchen sind nie in Ruhe — auch dann nicht, wenn alles gleichmäßig vermischt ist.
Der Name des Vorgangs kommt aus dem Lateinischen und heißt „sich ausbreiten“.
Was macht die Teilchen schneller: Kälte oder Wärme? Das Wort dafür gehört in die vierte Lücke.
A3
Schnell, langsam oder kaum?
AFB IVerbinde jede Situation mit der passenden Aussage über die Diffusion.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Je freier und schneller sich die Teilchen bewegen, desto schneller die Diffusion: Gas vor Flüssigkeit vor Feststoff. Wärme macht in jedem Zustand schneller.
In welchem Zustand sind die Teilchen am weitesten voneinander entfernt?
Im Feststoff sitzen die Teilchen auf festen Plätzen und schwingen nur hin und her.
A4
Stimmt das? Teebeutel im Glas
AFB IIMia hängt einen Teebeutel in ein Glas heißes Wasser und rührt nicht um. Beurteile die Aussagen dazu.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Die beiden häufigsten Fehlvorstellungen: „Die Teilchen selbst werden gefärbt“ und „Am Ende steht alles still“. Beides stimmt im Teilchenmodell nicht.
Teilchen ändern ihre Farbe nicht — ein Stoff sieht farbig aus, weil andere Teilchen dazwischen sind.
Die Eigenbewegung der Teilchen hört nie auf.
A5
Vom Teebeutel zum fertigen Tee
AFB IIBringe die Sätze in die richtige Reihenfolge. Sie beschreiben im Teilchenmodell, was in Mias Teeglas passiert.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Der Teebeutel hängt in ruhigem, heißem Wasser.
2Farbstoff-Teilchen lösen sich aus den Teeblättern.
3Sie wandern im Zickzack in die Lücken zwischen den Wasser-Teilchen.
4Nahe am Beutel ist der Tee dunkel, weiter weg noch hell.
5Überall sind gleich viele Farbstoff-Teilchen: Der Tee ist gleichmäßig gefärbt.
6Die Teilchen bewegen sich weiter, doch die Farbe ändert sich nicht mehr.
Die Zwischenstufe „dunkel am Beutel, hell weiter weg“ zeigt: Diffusion braucht Zeit. Die Teilchen wandern nicht geradeaus, sondern im Zickzack — deshalb breitet sich die Farbe nur langsam aus.
Bevor die Farbe wandern kann, muss sie aus den Teeblättern ins Wasser kommen.
Der letzte Satz sagt etwas darüber, was nach dem gleichmäßigen Färben passiert.
A6
Schneller oder langsamer?
AFB IIWie verändert sich die Diffusion in jeder Zeile gegenüber dem Vergleich in Klammern?
Setze in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
| Situation | schneller | langsamer |
|---|---|---|
| Früchtetee in 80 °C heißem Wasser (statt in 20 °C warmem) | ||
| Lebensmittelfarbe in fester Götterspeise (statt in Wasser) | ||
| Duft von Deospray in der Luft (statt Duftöl im Badewasser) | ||
| Parfümduft draußen im Winter bei −5 °C (statt im Sommer bei 25 °C) | ||
| Knoblauchgeruch im warmen Wohnzimmer (statt im kalten Keller) |
Zwei Regeln reichen für jede Zeile: wärmer → schneller und Gas schneller als Flüssigkeit, Flüssigkeit schneller als (fast) fester Stoff. Götterspeise ist fest und wackelig — darin wandert die Farbe sehr viel langsamer als in Wasser.
Vergleiche in jeder Zeile nur eine Sache: Temperatur oder Aggregatzustand.
Drei Zeilen werden schneller, zwei langsamer.
A7
Mix: Aggregatzustände und Diffusion
AFB IIOrdne jede Karte dem passenden Aggregatzustand zu. Hier kommt auch Stoff aus 2.1.2 Aggregatzustände im Modell vor.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1fest
2flüssig
3gasförmig
Das Teilchenbild erklärt beides: Wie frei die Teilchen sind, bestimmt die Form des Stoffes und wie schnell er diffundiert.
In jeden Korb gehören genau drei Karten: eine zum Teilchenbild, eine zur Diffusion, eine zur Form.
Weit entfernte, schnelle Teilchen → schnelle Diffusion → der Stoff füllt jeden Raum.
A8
Fehlersuche in Leons Protokoll
AFB IIILeon will zeigen, dass Diffusion in heißem Wasser schneller geht. Hier ist sein Protokoll.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Ein fairer Vergleich ändert nur eine Sache (hier die Temperatur) — alles andere bleibt gleich. Leons Beobachtungen stimmen, nur Durchführung und Deutung haben Fehler.
Drei Zeilen sind falsch: ein Fehler beim Versuch, zwei Fehler im Teilchenmodell.
Teilchen ändern beim Erwärmen weder Größe noch Farbe — und ihre Bewegung hört nie auf.
A9
Trickaufgabe: Gold im Blei?
AFB IIIEin Forscher hat um 1900 ein Stück Gold fest auf ein Stück Blei gepresst und es mehrere Jahre bei Zimmertemperatur liegen lassen. Beide Metalle blieben die ganze Zeit fest. Was fand er danach?
Markiere alle zutreffenden Antworten und klicke dann auf „Prüfen“.
Die Falle steckt im Wort „kaum“: In Feststoffen ist Diffusion extrem langsam — aber nicht null. Auch dort schwingen die Teilchen ständig, und ganz selten tauscht eines seinen Platz. Nach Jahren findet man deshalb Gold-Teilchen wenige Millimeter tief im Blei.
Bewegen sich die Teilchen in einem Feststoff überhaupt nicht?
„Kaum“ heißt nicht „gar nicht“ — aber es heißt auch nicht „vollständig“.
A10
Duftkerze im Zimmer — Teilchen zählen
AFB IIIEin Zimmer ist im Modell in 4 gleich große Bereiche geteilt. In Bereich 1 steht eine Duftkerze. Sie hat 36 Duft-Teilchen abgegeben, anfangs alle in Bereich 1. Fenster und Tür bleiben zu, niemand bewegt sich.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
- Wie viele Duft-Teilchen sind am Ende in jedem Bereich, wenn der Duft gleichmäßig verteilt ist? Teilchen
- Nach einer Weile zählt man: Bereich 1 hat 18, Bereich 2 hat 10, Bereich 3 hat 6 Teilchen. Wie viele sind in Bereich 4? Teilchen
- Wie viele Teilchen müssen aus Bereich 1 insgesamt noch abwandern, bis dort nur noch der Endwert ist? Teilchen
- Die Kerze ist aus. Wie viele Duft-Teilchen sind nach vielen Stunden im ganzen Zimmer? Teilchen
Bei der Diffusion geht kein Teilchen verloren und keins kommt dazu — sie verteilen sich nur. 36 Teilchen auf 4 Bereiche: je 9. Bereich 1 hat noch 18, also müssen 18 − 9 = 9 abwandern. Der Duft wird für die Nase schwächer, weil sich die Teilchen auf den ganzen Raum verteilen — nicht, weil sie verschwinden.
„Gleichmäßig verteilt“ heißt: In jedem Bereich sind gleich viele Teilchen.
Die Zahl der Teilchen bleibt immer 36 — Diffusion verteilt nur.
36 : 4 = 9 · 36 − 18 − 10 − 6 = 2 · 18 − 9 = 9 · am Ende immer noch 36.