Wie kann das Volumen eines gases verringert werden, das volumes einer Flüssigkeit aber nahezu konstant bleiben be druckerhöhungen?
Hey!
ich komme hier nicht weiter und bitte um Hilfe:
Begründe, dass sich bei druckerhöhung das Volumen eines Gases verringern kann, das Volumen einer Flüssigkeit aber nahezu konstant bleibt.
lg
2 Antworten
p*V=n*R*T ist die allgemeine thermischr Zustandsgleichung für ideale Gase. R und n sind konstante Zahlen: R die molare Gaskonstante und n die Teilchenzahl. Das heißt p*V = const. * T. p = const. * T/V bzw. p1/T1 = p2/T2 bei gleichem Volumen.
Ich habe also bei gleichbleibenden Volumen 2 Gase: eines mit niedrigen Druck und niedriger Temperatur und eines mit hohem Druck und hoher Temperatur. Da sich aber Teilchen bei hoher Temperatur ausdehnen und ihr Volumen zunimmt, bauen sie auch höheren Druck auf - das Gas dehnt sich aus. Bei niedriger Temperatur ziehen sich die Moleküle zusammen und erzeugen so weniger Druck und nehmen auch weniger Volumen ein. Sie haben eine höhere Dichte = Masse/ Dichte. Gase kann man soweit verdichten, dass sie flüssig werden - dazu müssen sie entweder unter die Siedetemperatur oder Siedevolumen geführt werden - also abgekühlt werden denn dort sind die Moleküle so abgekühlt worden, dass sie so nahe beiander sind, dass sie flüssige Eigenschaften entwickeln und fließen. Der Druck von außen ist zu hoch um zu verdampfen.
Flüssigkeiten sind also nichts anders als unter Druck gesetzte Gase, die zu Flüssigkeiten wurden. Verringert Man den äußeren Druck nun verdampfen sie wieder.
Warum passiert das bei Wasser ab der freien Natur nicht? Weil der Atmosphärendruck so hoch ist, dass Wasser erst unter bestimmten Bedingungen (Hohe Temperatur und niedrigem Atmosphärendruck) verdampft bei gleichbleibenden Volumen (z.b. An freier Natur). So kann sich auch Dampf im Dampfbad an den Fensterscheiben absetzen weil dort die Temperaturen niedriger sind und die Moleküle abgekühlt werden, so dass sie unter die Dampf- und Siedetemperatur fallen - der Wasserdampf kondensiert. Schaue dir dazu auch die Siedepunktkurve des Wassers an (Wasser ist da aber ein Gas das ganz besondere Eigenschaften hat wie dass es 3 Aggregatszustände einnehmen kann im Gegensatz zu anderen Gasen)
Also fasse ich kurz zusammen bzgl deiner Frage:
Eine Flüssigkeit ist weit aus weniger Druckabhängig als Gas und bleibt also aufgrund der internen Molekukaren Bewegunng in seiner Dichte nahezu konstant wenn man den Druck. Erhöht. Gase hingegen erhöhen hingegen den Druck soweit, dass sie ab einer untereren Grenze flüssig werden wenn Sie unter Druck gesetzt werden bzw. Ihre Temperaturen verringert werden
Also fasse ich kurz zusammen bzgl deiner Frage:
Eine Flüssigkeit ist weit aus weniger Druckabhängig als Gas und bleibt also aufgrund der internen Molekukaren Bewegung in seiner Dichte nahezu konstant wenn man den Druck erhöht. Auch die interne Temperatur nimmt zu. Erhöht man nun den Druck von Gasen hingegen soweit, dass sie ab einer untereren Grenze flüssig werden können, nimmt ihr Volumen ab. Die frei beweglichen Moleküle verdichten sich und binden sich aneinander. Die Flüssigkeitsdichte nimmt zu und dieinnere Temperatur sinkt. Das Volumen eines Gases sinkt also aufgrund der niedrigeren Molekularbewegungen wenn man es unter Druck setzt. Bei Flüssigkeiten sind die Moleküle aneinander gebunden und nicht mehr flüchtig und das führt dazu, dass das Volumen nicht mehr deutlich verringert werden kann da die Moleküle in Flüssigkeiten an anderen Flüssigkeitsmolekülen gebunden sind. Bei Gasen können Sie sich frei bewegen.
Hintergrund:
p*V=n*R*T ist die allgemeine thermische Zustandsgleichung für ideale Gase. R und n sind konstante Zahlen: R die molare Gaskonstante und n die Teilchenzahl. Das heißt p*V = const. * T. p = const. * T/V bzw. p1/T1 = p2/T2 bei gleichem Volumen.
Ich habe also bei gleichbleibenden Volumen 2 Gase: eines mit niedrigen Druck und niedriger Temperatur und eines mit hohem Druck und hoher Temperatur. Da sich aber Teilchen bei hoher Temperatur ausdehnen und ihr Volumen zunimmt, bauen sie auch höheren Druck auf - das Gas dehnt sich aus. Bei niedriger Temperatur ziehen sich die Moleküle zusammen und erzeugen so weniger Druck und nehmen auch weniger Volumen ein. Sie haben eine höhere Dichte = Masse/ Dichte. Gase kann man soweit verdichten, dass sie flüssig werden - dazu müssen sie entweder unter die Siedetemperatur oder Siedevolumen geführt werden - also abgekühlt werden denn dort sind die Moleküle so abgekühlt worden, dass sie so nahe beiander sind, dass sie flüssige Eigenschaften entwickeln und fließen. Der Druck von außen ist zu hoch um zu verdampfen.
Flüssigkeiten sind also nichts anders als unter Druck gesetzte Gase, die zu Flüssigkeiten wurden. Verringert Man den äußeren Druck nun verdampfen sie wieder.
Warum passiert das bei Wasser ab der freien Natur nicht? Weil der Atmosphärendruck so hoch ist, dass Wasser erst unter bestimmten Bedingungen (Hohe Temperatur und niedrigem Atmosphärendruck) verdampft bei gleichbleibenden Volumen (z.b. An freier Natur). So kann sich auch Dampf im Dampfbad an den Fensterscheiben absetzen weil dort die Temperaturen niedriger sind und die Moleküle abgekühlt werden, so dass sie unter die Dampf- und Siedetemperatur fallen - der Wasserdampf kondensiert. Schaue dir dazu auch die Siedepunktkurve des Wassers an (Wasser ist da aber ein Gas das ganz besondere Eigenschaften hat wie dass es 3 Aggregatszustände einnehmen kann im Gegensatz zu anderen Gasen)
Bei Gas gibt es viel freien Platz zwischen den Molekülen bei Flüssigkeiten nicht. Wenn 20 Murmeln im Zimmer verstreut liegen kannst du die einfach auf einen kleinen Haufen zusammen legen, wenn die schon auf den kleinen Haufen liegen kannst du die nicht noch enger zusammen räumen