Erklärung — Teilchen in ständiger Bewegung
Jeder Stoff besteht aus winzigen Teilchen, die sich ohne Pause ungeordnet bewegen. Zwischen den Teilchen wirken Anziehungskräfte, die sie zusammenhalten. Ob ein Stoff fest, flüssig oder gasförmig ist, entscheidet der Wettstreit zwischen dieser Anziehung und der Bewegung der Teilchen.
- Teilchenmodell:Jeder Stoff besteht aus winzigen Teilchen, die sich ohne Pause ungeordnet bewegen.
- Anziehung gegen Bewegung:Ob ein Stoff fest, flüssig oder gasförmig ist, entscheidet der Wettstreit zwischen Anziehungskräften und Teilchenbewegung.
- Temperatur:Die Temperatur ist ein Maß für die mittlere Bewegungsenergie der Teilchen.
- Beweis der Bewegung:Brownsche Bewegung und Diffusion zeigen die Teilchenbewegung ganz ohne Rühren.
flüssig = dicht, aber ungeordnet und gegeneinander verschiebbar
gasförmig = große Abstände, Teilchen fliegen frei umher
Von fest über flüssig zu gasförmig nimmt die Ordnung ab, während Abstand und Beweglichkeit zunehmen. Wärmst du einen Stoff, werden die Teilchen schneller: Schmelzen und Verdampfen lösen die Ordnung auf, Erstarren und Kondensieren stellen sie wieder her, beim Sublimieren geht ein Stoff direkt von fest nach gasförmig über. Dass die Teilchen sich wirklich bewegen, zeigen die Brownsche Bewegung schwebender Rauchteilchen und die Diffusion, bei der sich Stoffe ganz ohne Rühren von selbst vermischen.
Zwei gleich große Körper, gleich viele Teilchen — nur die Temperatur ist verschieden. Der Pfeil an jedem Teilchen zeigt, wohin und wie schnell es sich gerade bewegt.
Bei gleicher Temperatur sind die Teilchen beider Körper im Mittel gleich schnell. Nahe −273 °C kommt die Bewegung fast völlig zum Erliegen — dort liegt der absolute Nullpunkt, den du im Unterkapitel 3.1.5 kennenlernst.
Hinweise
Drei Stellen, an denen das Teilchenmodell gern missverstanden wird.
Ein einzelnes Teilchen hat keine Temperatur — Temperatur ist immer eine Aussage über sehr viele Teilchen gleichzeitig.
Beim Erwärmen werden nicht die Teilchen größer, sondern nur ihre Abstände; zwischen den Teilchen ist nichts.
Während des Schmelzens und des Siedens bleibt die Temperatur konstant, obwohl weiter Energie zugeführt wird.