Wieso steigt der Druck in einem eingeschlossenen Gas?
Hallo,
kann mir jmd. diese Aufgabe unten erklären ?
Ich habe null Ahnung
6 Antworten
Wenn man das Gas im rechten Zylinder komprimiert steigt der Druck. Druck ist Kraft pro Fläche. Die Teilchen (Atome, Moleküle) sind die gleichen. Ihre Geschwindigkeit ändert sich nicht. Aber der Weg, bis sie wieder auf eine Oberfläche treffen, wird kürzer. Deshalb treffen pro Zeit beim rechten Zylinder mehr Teilchen auf die Oberfläche u d üben so auch mehr Druck aus.
Deshalb ergibt sich für ein Gas folgende Formel:
p x V = konstant. Druck x Volumen = konstant.
p1 x V1 = p2 x V2
Zu beachten ist, dass hier der Gesamtdruck anzuwenden ist. Misst man den Druck in einem Behälter, der in der Atmosphäre (Fahrradreifen) steht, muss man noch den atmosphärischen Druck dazu rechnen. Man unterscheidet zwischen Über- und Absolutdruck. Der Druckmesser vom Fahrradreifen zeigt den Überdruck an.
In einem Gas rasen die einzelnen Teilchen frei umher. Dabei treffen sie regelmäßig auf die Wand, prallen dort ab und fliegen wieder zurück. Beim Auftreffen und zurückprallen von der Wand üben die einzelnen Teilchen dabei eine Kraft auf die Wand auf (siehe Impulssatz). Die Summe all dieser Kräfte kann dann als Druck gemessen werden.
Das kann man sich als Bild so vorstellen, dass jemand einen Fußball gegen das Garagentor kickt. Dabei wird eine Kraft auf das Garagentor ausgeübt. Wird ein einzelner Ball nur leicht gegen das Tor gekickt, ist das weiter nicht schlimm. Nun ist es aber so, dass je härter man schießt, umso schneller knallt der Ball gegen das Tor und umso mehr wird das belastet. Das würde einer Temperaturerhöhung im Gas entsprechen, denn je höher die Temperatur, umso schneller fliegen die Teilchen und umso härter knalllen sie gegen die Wand des Gefäßes. Daher steigt mit zunehmender Temepratur auch der Druck.
Wenn nun du nicht der einzige bist, der gegen das Tor ballert, sondern du lädst dir noch 5 Freunde ein und ihr schießt alle gleichzeitig gegen das Tor, nimmt die Belastung des Tores um das 5-fache zu. So ist es auch im Gefäß, wenn man das Volumen verkleinert. Die Teilchen rücken enger zusammen und plötzlich knallen auf die Gefäßwand viel mehr Teilchen gleichzeitig, als vorher. Dadurch steigt die Gesamtkraft, die auf die Gefäßwand ausgeübt wird und der Druck steigt. Druck ist ja immer Kraft pro Fläche und wenn sich bei gleicher Fläche dieKraft verdoppelt,verdoppelt sich auch der Druck.
Das Gedankenspiel kann man noch weiter treiben. Wenn du nur mit genügend vielen Leuten und alle relativ hart gegen das Garagentor schießt, macht das irgendwann mal schlapp, weil es zu viel wird und es springt auf oder fliegt aus seiner Verankerung raus. Das kann auch mit einem Gefäß passieren. Wenn der Druck irgendwann mal zu hoch wird, hält es die Kräfte nicht mehr aus und platzt.
Ok Kevin...
Das Gas befindet sich im Glas und darüber ist ein Glas. Die Atome sind als kleine Rote Kreise gezeichnet. Bei Gas sind die Atome recht frei mit viel abstand. Erst haben die Atome viel Platz, doch wenn man yen Deckel weiter runter drückt haben die Atome nurnoch wenig Platz und müssen ganz nah sein.
Viel Glück beim absolvieren der Sonderschule,
Grüß Rainer von mir ;) (sarkasmus)
Der Druck ist per Definition die Kraft die auf einer Fläche verteilt wirkt. Je mehr ein Gas verdichtet ist, desto mehr erhitzt es sich. Mit steigender Hitze des Gases steigt aufgrund der erhöhten Bewegung der Moleküle die Kraft pro Fläche also der Druck wird größer.
Die Aufgabe ist, zu erklären, wieso der Druck steigt, wenn man das Volumen eines eingeschlossenen Gases verkleinert. Dazu musst du das Schaubild nutzen.