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Transkript Zustandsänderungen – die drei Aggregatzustände

Hallo, findest du das merkwürdig? Hier wird Wäsche auf die Leine gehängt, obwohl es draußen ziemlich kalt ist. Und die Wäsche trocknet trotzdem. Wie kann das sein?

Mit diesem Phänomen wollen wir uns heute beschäftigen. Das Thema dieses Videos sind die Zustandsänderungen zwischen den drei Aggregatzuständen.

Zunächst einmal wiederholen wir die Aggregatzustände und schauen uns an, wie diese im Teilchenmodell dargestellt werden. Du erfährst, wie diese Zustandsänderungen durch Wärme, aber auch durch Druckänderungen beeinflusst werden können. Beginnen wir mit den Zustandsformen.

Die drei Aggregatzustände

Fast jeder Stoff kann in drei Aggregatzuständen vorliegen. Am besten kennen wir dies natürlich bei Wasser. Wasser ist flüssig. Stellen wir es in den Gefriereschrank, wird es zu Eis und somit fest. Wird das Wasser auf über 100 Grad Celsius erhitzt, dann kocht es und das Wasser geht in den gasförmigen Zustand über.

Andere Stoffe kennen wir nur in einem Aggregatzustand, doch auch dieser kann sich ändern. Denke einmal an Materialien wie Glas oder Eisen. Diese können bei sehr hohen Temperaturen flüssig werden und verformt werden.

Schau dir diese Kerze an. Das Wachs ist zunächst fest. Zündest du die Kerze an, wird das Wachs erwärmt und flüssig. Den Wachsdampf kannst du bei einer brennenden Kerze gar nicht sehen.

Um zu erklären, warum Stoffe verschiedene Zustandsformen haben, nutzen wir das Teilchenmodell.

Darstellung im Teilchenmodell

In diesem Modell besteht jedes Material aus kleinen Teilchen. Diese werden im Modell durch Kugeln dargestellt und von verschiedenen Kräften zusammengehalten. Bei Stoffen im festen Zustand sind die Teilchen eng zusammen. Sie sind schwer trennbar. Einen Eisenblock kannst du nicht durchschneiden.

Es gibt auch Stoffe, die fest sind, aber nicht starr. Denke zum Beispiel an ein Gummiband. Elastische Stoffe werden mit elastischen Verbindungen dargestellt. Die Kräfte halten die Stoffe zusammen, sie können sich jedoch dehnen und zusammenziehen.

Im flüssigen Zustand wirken die Kräfte anders. Sie lassen zu, dass die Teilchen sich in ihrer Form verändern, sogar teilen und wieder zusammenfügen können. Im gasförmigen Zustand sind die Teilchen sehr weit voneinander entfernt und bewegen sich frei.

Fast jeder Stoff kann in diesen drei Zuständen existieren. Um diese Zustandsänderung zu erreichen ist aber die Zufuhr oder Abgabe von Wärme nötig.

Zustandsänderung durch Wärme

Ein fester Stoff bleibt bis zum Erreichen des Schmelzpunktes fest. Wird er über diesen Temperaturpunkt erhitzt, so wird er flüssig.

Erhitzen wir weiter, so geht er beim Erreichen des Siedepunktes in den gasförmigen Zustand über. Bei diesem kompletten Vorgang nimmt der Stoff Wärme auf.

Wenn der Stoff umgekehrt die Wärme abgibt, wird der gasförmige Stoff wieder flüssig. Bei weiterem Absinken der Temperatur wird der Stoff fest.

Alle Zustandsänderungen haben genaue Bezeichnungen. Den Übergang vom festen in den flüssigen Zustand nennen wir Schmelzen. Wird der flüssige Stoff gasförmig, sprechen wir vom Verdampfen.

Wird der gasförmige Stoff flüssig, so nennen wir das Kondensieren. Die Zustandsänderung in den festen Zustand bezeichnen wir als Erstarren.

Erinnerst du dich an die trocknende Wäsche im Winter? Zunächst erstarrt das Wasser in der Wäsche. Doch dann scheint es so, als würde es verschwinden.

Es verschwindet aber nicht wirklich, sondern wird gasförmig und steigt auf. Das Wasser ist hier vom festen direkt in den gasförmigen Zustand übergegangen. Diese Zustandsänderung heißt Sublimieren.

Und das ganze funktioniert auch umgekehrt. Wenn man kochendes Wasser im Winter bei sehr niedrigen Temperaturen aus dem Fenster schüttet, dann kann der Wasserdampf direkt zu festem Schnee werden. Diese Zustandsveränderung nennen wir dann Resublimieren.

Einfluss des Drucks auf den Aggregatzustand

Lass uns zum Schluss betrachten, wie Siedepunkt und Schmelzpunkt vom Druck abhängig sind. Der Einfluss des Druckes auf den Zustand wollen wir uns in einem kleinen Experiment anschauen. Dazu nehmen wir uns eine versiegelte Spritze mit beweglichem Kolben.

Diese Spritze ist mit warmem Wasser gefüllt, das eine Temperatur von 80 Grad Celsius hat. Wie du siehst ist das Wasser flüssig und es sind kaum Gasbläschen zu sehen.

Wenn wir nun am Kolben ziehen, entsteht ein Unterdruck und das Wasser fängt schlagartig an zu sieden. Das Wasser ist dabei aber nicht heißer geworden. Nur durch den geringeren Druck fängt das Wasser bei einer niedrigeren Temperatur an zu sieden.

Auf jeden Körper wirkt von außen ein Druck - der Luftdruck. Dieser entsteht durch die Luftsäule, die wir alle über unseren Köpfen haben. Klettert man allerdings ins Hochgebirge, so lastet weniger Luft auf uns und der Luftdruck wird er schwächer. Wenn du hier oben Wasser kochen möchtest, dann beginnt es bereits bei 70 Grad Celsius zu sprudeln.

Zusammenfassung

Sehr gut. Damit kennst du jetzt die drei Aggregatzustände Fest, Flüssig und Gasförmig und weißt, wie sie im Teilchenmodell dargestellt werden.

Die Änderung zwischen diesen Zuständen kannst du auch benennen und du hast gelernt, dass der äußere Luftdruck die Temperaturen der Übergangspunkte beeinflussen kann.

Mit diesem tollen Wissen kannst du nun deine Eltern überraschen! Du kannst ja mal deine Eltern fragen, ob du deine Wäsche im Winter draußen aufhängen kannst. Das wird sie sicherlich vom Hocker reißen!

Informationen zum Video
6 Kommentare
  1. Default

    gutes video

    Von Thorsten Trimpe, vor 17 Tagen
  2. Default

    Woher nimmt das Wasser/Eis die Energie für das Sublimieren?

    Von Rebecca Schu, vor 10 Monaten
  3. Default

    vielen dank

    Von Nitak, vor etwa einem Jahr
  4. Karsten

    @Beate
    Hallo,
    leider ist dies nicht möglich, da die Schokolade sich vorher in kleinere Moleküle zersetzt. Wenn ich die Schokolade in einem Topf immer weiter erhitze wird Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid frei. zurück bleibt ein Bodensatz. Aber leider kein Schokoladendampf.

    Von Karsten Schedemann, vor mehr als einem Jahr
  5. Default

    Ich finde Ihr Video über Aggregatzustände sehr hilfreich
    Aber ich habe noch eine Frage : Kann Schokolade auch gasförmig werden? Es wäre schön, wenn sie mir zurückschreiben würden.

    Von Beate 10, vor mehr als einem Jahr
  1. Default

    Mein Chemietest ist gerettet! Danke :)

    Von Norahaghighi3919, vor fast 2 Jahren
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