Eigenschaften von Stoffen und Körpern
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Grundlagen zum Thema Eigenschaften von Stoffen und Körpern
Stoffe und Körper – Physik
Im Physikunterricht begegnen dir vermutlich häufig die Wörter Stoffe und Körper. Doch was bedeuten diese Begriffe überhaupt und wie unterscheiden sie sich voneinander? Das wollen wir uns im Folgenden genauer ansehen.
Stoffe und Körper – Definitionen
Als Stoff bezeichnet man ein Material mit bestimmten chemischen und physikalischen Eigenschaften. Was genau diese Eigenschaften sind, schauen wir uns später an. Stoffe können auch als Materie oder als Substanz bezeichnet werden.
Ein Körper hat eine Form und nimmt Raum ein. Auch ein Körper hat bestimmte Eigenschaften, die wir uns gleich genauer anschauen wollen. Im Alltag würdest du die meisten Körper vermutlich als Gegenstände bezeichnen.
Was ist nun der Unterschied zwischen einem Stoff und einem Körper?
Unterscheidung von Stoffen und Körpern
Ganz einfach gesagt sind Körper aus einem oder mehreren Stoffen aufgebaut. Du kannst die Körper also als fertige Form und die Stoffe als Bauteile betrachten. Zum Verständnis hilft dir die folgende Tabelle, in der ein paar Beispiele aufgelistet sind:
| Stoff | Körper |
|---|---|
| Eisen | Eisenkugel, Eisendraht |
| Holz | Brett |
| Wasser | Wassertropfen, Wasserdampf, Eiswürfel |
Wie du siehst, können gleiche Stoffe unterschiedliche Körper ergeben: So kann aus dem Stoff Eisen beispielsweise eine Eisenkugel, aber auch ein Eisendraht entstehen.
Außerdem können Körper in verschiedenen Aggregatzuständen vorliegen. Der Stoff Wasser zum Beispiel kann sowohl Wassertropfen (Flüssigkeit), Wasserdampf (Gas) als auch Eiswürfel (Festkörper) ausbilden.
Merke: In manchen Fällen werden lediglich Festkörper als Körper betrachtet. Jedoch zählen auch Flüssigkeiten und Gase zu den Körpern!
Stoffeigenschaften – Physik
Welche Eigenschaften haben Stoffe? Relativ einfach ist es, Stoffe nach Farbe oder Geruch zu unterscheiden. Das sind jedoch recht willkürliche Merkmale, denn das, was du zum Beispiel als wohlriechend empfindest, das kann ein anderer als unangenehm riechend empfinden. Es gibt daher auch messbare Eigenschaften, die sogenannten physikalischen Eigenschaften von Stoffen:
- Die Dichte gibt an, wie viel Volumen eine bestimmte Masse des Stoffes einnehmen würde. Zum Beispiel nimmt 1 Kilogramm Eisen weniger Volumen ein als 1 Kilogramm Wolle.
- Die elektrische Leitfähigkeit gibt an, wie gut der Stoff Strom leitet.
- Die Wärmeleitfähigkeit gibt an, wie gut der Stoff Wärme leitet.
- Die spezifische Wärmekapazität gibt an, wie gut der Stoff Wärme speichern kann.
- Die Kompressibilität gibt an, wie gut man einen Stoff zusammendrücken kann.
- Die magnetischen Eigenschaften geben zum Beispiel an, ob ein Stoff von einem Magneten angezogen wird.
Diese Eigenschaften sind für die jeweiligen Stoffe ganz charakteristisch: Beispielsweise haben die Stoffe Eisen und Wasser sehr unterschiedliche elektrische Leitfähigkeiten oder magnetische Eigenschaften. Wenn du einen Stoff nicht kennst, dafür aber viele seiner physikalischen Eigenschaften, kannst du anhand von Tabellen herausfinden, um welchen Stoff es sich handelt.
Körpereigenschaften – Physik
Im Gegensatz zu den Eigenschaften von Stoffen sind die Eigenschaften eines Körpers ganz einfach zu bestimmen:
- Das Volumen gibt an, wie viel Raum der Körper einnimmt.
- Die Masse gibt an, wie schwer ein Körper ist.
- Die Form gibt an, ob es sich zum Beispiel um einen runden oder eckigen Körper handelt.
Natürlich hängen die Eigenschaften eines Körpers mit den Eigenschaften der Stoffe zusammen, aus denen der Körper besteht. Wenn zum Beispiel eine Kugel vollständig aus Eisen besteht, dann kannst du aus ihrem Volumen auch auf ihre Masse schließen – denn die Dichte von Eisen ist ja eine Stoffeigenschaft, die gerade angibt, wie Volumen und Masse zusammenhängen.
Transkript Eigenschaften von Stoffen und Körpern
"Zum Abschluss deiner Lehrzeit", sprach der weise Mönch Taknatin zu seinem Schüler Leo Tsa, "sollst du eine Aufgabe erfüllen." "Bringe mir zwei KÖRPER, die aus den beiden wertvollsten STOFFEN der Welt bestehen.Du hast zwei Tage Zeit." "Ja, Meister", sagte Leo Tsa. Aber in Wirklichkeit stellte er sich die folgenden Fragen: Was meint Meister Taknatin mit Körper?Und was ist für ihn ein Stoff? Diese Fragen wollen wir in diesem Video beantworten.Lerne mit Leo Tsa etwas über die Eigenschaften von Stoffen und Körpern. Bevor wir die Eigenschaften von Stoffen und Körpern untersuchen können, sollten wir Leo erst einmal mit der Definition helfen. Wir wissen, dass Meister Taknatin ein leidenschaftlicher Physiker ist. Wir benötigen also die physikalischen Definitionen der beiden Begriffe. In der Physik ist ein Körper etwas, das eine Masse hat und Raum einnimmt. Dann ist ja alles ein Körper Ja. Aber vielleicht tust du gut daran, den Begriff vor allem auf unbelebte Dinge anzuwenden. Körper können in allen drei Aggregatzuständen (gasförmig, flüssig, fest) vorliegen. Körper sind zählbar und teilbar. Eine weitere Eigenschaft von Körpern ist zum Beispiel ihre Form. Wirklich sinnvoll kann man den Begriff FORM natürlich nur auf Festkörper anwenden. Das sollten wir für das Bestehen von Leos Challenge im Auge behalten. Den ersten Teil seiner Challenge scheint Leo TSA leicht bestehen zu können. Ein Würfel oder eine Kugel wird sich wohl auftreiben lassen. Aber der wertvollste Stoff der Welt? Moment. Uns fehlt noch die Definition von Stoff. STOFF ist eine Sammelbezeichnung für alles, woraus ein Körper bestehen kann. Stoffe sind weder zählbar noch teilbar.Es geht bei dem Begriff Stoff eben NICHT um den Haufen, den Stapel oder sonstwie die Menge des Stoffs, sondern um den STOFF an sich. Ein anderes Wort für Stoff ist Materie oder Material. Welche Eigenschaften haben nun Stoffe? Da gibt es zunächst einige, die wir mit unseren Sinnen bestimmen können Geruch, Geschmack, Farbe, Andere wiederum können wir nur mit Hilfe einer Messung ermitteln. Man kann z. B. messen, wie gut ein Stoff den elektrischen Strom leitet. Diese Eigenschaft nennt man ELEKTRISCHE Leitfähigkeit. Oder, wie gut ein Stoff WÄRME leitet. Dies nennt man Wärmeleitfähigkeit. Interessant ist auch, wie gut ein Stoff Wärme AUFNIMMT, also ob sich seine Temperatur bei Wärmezufuhr stark oder nicht so stark erhöht. Dies nennt man spezifische Wärmekapazität. Man kann auch messen, wie gut sich ein Stoff zusammendrücken lässt. Dies nennt man Kompressibilität. Oder ob ein Körper der Masse ein Kilogramm aus einem Stoff WENIG oder VIEL Raum einnimmt. Dies nennt man Dichte. Von Interesse ist auch, wie sich ein Stoff in Gegenwart eines Magneten verhält. Du siehst, Stoffe haben viele messbare Eigenschaften. Und je genauer wir diese bestimmen können, desto besser können wir verschiedene Stoffe voneinander unterscheiden. Jeder Körper ist einmalig mit bestimmten Eigenschaften, die nur er hat, zum Beispiel Form und Größe. Aber alle Körper, die aus einem bestimmten Stoff bestehen, haben die Eigenschaften dieses Stoffes GEMEINSAM. Gold glänzt auf jeder Krone gleich. Wir fassen kurz zusammen, bevor Leo TSA das Rätsel löst. In der Physik ist ein Körper etwas, das Masse hat und Raum einnimmt. Körper bestehen aus Stoffen. Körper sind zählbar und teilbar. Körper können in verschiedenen Aggregatzuständen vorliegen. Stoff ist eine Sammelbezeichnung für alles, woraus ein Körper bestehen kann. Stoffe sind weder zählbar noch teilbar. Ein anderes Wort für Stoff ist Materie oder Material. Anhand der messbaren Eigenschaften lassen sich Stoffe voneinander unterscheiden. Hilft das jetzt alles unserem Helden? Ja. Erst einmal muss er die beiden wertvollsten Stoffe der Welt finden. Meister Taknatin meint mit wertvoll sicherlich nichts, was mit Geld zu tun hat. Die wertvollsten Stoffe für den Menschen sind WASSER und LUFT. Aber was ist ein Körper aus Wasser oder aus Luft? Alles was eine Masse hat und Raum einnimmt. Wenn er also eine Schale mit Wasser füllen würde, dann hätte er zwei Körper. Die Schale und das Wasser in der Schale! Und das gleiche gilt für die Luft. Damit hat er die ihm auferlegte Aufgabe des Meisters gelöst. Der eine Körper für den Meister ist das Wasser in der Schale, der andere die Luft in der Schale! Natürlich würden beide Körper ohne die Schale gar keine Form haben – aber davon hat der Meister auch nichts gesagt.
Eigenschaften von Stoffen und Körpern Übung
-
Beschreibe Körper und Stoffe.
TippsEin Körper kann in verschiedenen Aggregatzuständen (fest, flüssig, gasförmig) vorliegen. Er ist außerdem zählbar und teilbar.
Stoffe sind nicht zählbar oder teilbar. Sie haben messbare Eigenschaften.
Körper bestehen aus Stoffen. Zum Beispiel kann ein Würfel (Körper) aus Holz (Stoff) bestehen.
LösungDer Begriff „Körper“ bezieht sich auf etwas, das eine Masse hat und Raum einnimmt. Ein Körper kann in verschiedenen Aggregatzuständen (fest, flüssig, gasförmig) vorliegen. Körper sind zählbar und teilbar.
Der Begriff „Stoff“ bezieht sich auf eine Sammelbezeichnung für alles, woraus ein Körper bestehen kann. Stoffe sind nicht zählbar oder teilbar. Sie haben messbare Eigenschaften.
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Erkläre, was Körper und Stoffe sind.
TippsEin Körper hat eine Masse und nimmt Raum ein.
Fest, flüssig und gasförmig sind Aggregatzustände.
Stoffe haben messbare Eigenschaften, zum Beispiel die Dichte.
Geruch und Geschmack sind Eigenschaften, die wir wahrnehmen können.
LösungEin Körper ist etwas, das eine Masse hat und Raum einnimmt. Körper können in verschiedenen Aggregatzuständen (fest, flüssig, gasförmig) vorliegen und haben spezifische Eigenschaften – je nach Zustand.
Körper sind zählbar und teilbar. Sie haben Eigenschaften wie Form und Größe.
In der Physik bezieht sich der Begriff „Körper“ auf unbelebte Dinge.
Der Begriff „Form“ ist nur sinnvoll für Festkörper, da Flüssigkeiten und Gase keine feste Form haben.Stoffe sind eine Sammelbezeichnung für alles, woraus ein Körper bestehen kann. Ein Stoff ist weder zählbar noch teilbar.
Manche Eigenschaften von Stoffen können wir mit unseren Sinnen wahrnehmen (Geruch, Geschmack, Farbe), während andere Eigenschaften Messungen erfordern.
Messbare Eigenschaften von Stoffen sind zum Beispiel:- Dichte
- elektrische Leitfähigkeit
- Wärmeleitfähigkeit
- spezifische Wärmekapazität
- Kompressibilität
- magnetische Eigenschaft
-
Vervollständige die Sätze zu den messbaren Eigenschaften von Stoffen.
TippsDie Dichte beschreibt das Verhältnis zwischen der Masse eines Stoffes und dem von ihm eingenommenen Volumen.
Stoffe mit hoher elektrischer Leitfähigkeit wie Metalle sind gute Leiter, während solche mit niedriger Leitfähigkeit als Isolatoren dienen.
Die Wärmeleitfähigkeit zeigt, wie effizient ein Stoff Wärme übertragen kann.
Die Kompressibilität gibt an, wie gut ein Stoff unter Druck verkleinert werden kann.
Die spezifische Wärmekapazität gibt an, wie viel Wärme ein Stoff speichern kann.
Lösung- Die Dichte gibt an, wie viel Volumen eine bestimmte Masse eines Stoffes einnimmt.
- Die elektrische Leitfähigkeit gibt an, wie gut ein Stoff den Strom leitet.
- Die Wärmeleitfähigkeit gibt an, wie gut der Stoff Wärme leitet.
- Die spezifische Wärmekapazität gibt an, wie gut der Stoff Wärme speichern kann.
- Die Kompressibilität gibt an, wie gut man einen Stoff zusammendrücken kann.
- Die magnetische Eigenschaft eines Stoffes gibt zum Beispiel an, ob ein Stoff von einem Magneten angezogen wird.
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Nenne Beispiele für Körper, die aus diesen Stoffen bestehen oder in denen die Stoffe enthalten sind.
TippsHolz ist ein natürlicher Werkstoff, der zur Herstellung von Möbeln und Baustoffen wie Bretter verwendet wird.
Stahl ist ein sehr haltbares, starkes Material und aufgrund seiner Festigkeit in zahlreichen verschiedenen Anwendungen weit verbreitet.
Glas ist ein transparentes Material. Es ermöglicht Lichtdurchlässigkeit und wird in verschiedenen Formen verwendet.
Lösung- Wasser: Eiswürfel, Mensch, See
- Holz: Holzstuhl, Nudelholz, Schneidebrett
- Stahl: Kugellager, Nagel, Münze
- Glas: Fensterscheibe, Linse, Trinkglas
-
Benenne, welche der folgenden Eigenschaften keine messbare Eigenschaft von Stoffen ist.
TippsElektrische Leitfähigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Stoffes, den elektrischen Strom zu leiten.
Die elektrische Leitfähigkeit ist eine messbare Eigenschaft von Stoffen.
Die Wärmeleitfähigkeit ist eine messbare Eigenschaft, die beschreibt, wie effizient ein Material Wärme übertragen kann.
Die Dichte ist eine messbare Eigenschaft und hilft, Stoffe anhand ihres Gewichtes im Verhältnis zum Volumen zu unterscheiden.
Der Aggregatzustand ist eine charakteristische Eigenschaft eines Stoffes, die sich durch Änderungen von Temperatur und Druck ändert. Er ist nicht direkt messbar.
LösungElektrische Leitfähigkeit
Diese Eigenschaft bezieht sich auf die Fähigkeit eines Stoffes, den elektrischen Strom zu leiten. Die elektrische Leitfähigkeit ist eine messbare Eigenschaft von Stoffen. Zum Beispiel können Metalle aufgrund ihrer freien Elektronen den Strom gut leiten.
$\Rightarrow$ Diese Antwort ist also falsch.
Aggregatzustand
Der Aggregatzustand ist eine charakteristische Eigenschaft eines Stoffes, die sich durch Änderungen von Temperatur und Druck ändert. Obwohl er eine wichtige Eigenschaft ist, ist er nicht direkt messbar wie die anderen genannten Eigenschaften.
$\Rightarrow$ Diese Antwort ist also richtig.
Wärmeleitfähigkeit
Diese Eigenschaft gibt an, wie gut ein Stoff Wärme leiten kann. Die Wärmeleitfähigkeit ist eine messbare Eigenschaft, die beschreibt, wie effizient ein Material Wärme übertragen kann.
$\Rightarrow$ Diese Antwort ist also falsch.
Dichte
Die Dichte eines Stoffes gibt an, wie viel Masse er pro Volumeneinheit hat. Die Dichte ist ebenfalls eine messbare Eigenschaft und hilft, Stoffe anhand ihres Gewichtes im Verhältnis zum Volumen zu unterscheiden.
$\Rightarrow$ Diese Antwort ist also falsch.
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Benenne die Stoffe, aus denen ein Auto besteht.
TippsAutos werden aus anorganischen Materialien hergestellt.
Autos bestehen nicht aus Erde, Schlamm oder Naturmaterialien wie Holz oder Felsen.
Autos bestehen nicht aus Flüssigkeiten wie Wasser.
LösungEin Auto besteht aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Materialien, die für verschiedene Teile und Funktionen verwendet werden. Hier sind einige der Hauptstoffe, aus denen ein Auto typischerweise hergestellt wird:
- Stahl: Stahl wird für den Großteil der Karosserie und des Rahmens verwendet. Er bietet Festigkeit und Strukturstabilität.
- Aluminium: Aluminium wird für leichtere Teile wie Motorhauben, Türen und Räder gemutzt. Es hilft, das Gesamtgewicht des Fahrzeuges zu reduzieren und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
- Kunststoffe: Verschiedene Arten von Kunststoffen werden für Innenverkleidungen, Armaturenbretter, Sitze und Verkleidungen verwendet. Sie sind leicht, kostengünstig und vielseitig.
- Glas: Glas wird für Fenster, Windschutzscheiben und Rückspiegel verwendet. Sicherheitsglas kommt oft für Windschutzscheiben zum Einsatz, um bei Brüchen Schäden zu minimieren.
- Gummi: Verschiedene Gummimischungen werden für Reifen, Dichtungen, Schläuche und Aufhängungskomponenten genutzt.
Ein Auto besteht, wie oben bereits erwähnt, aus einer Vielzahl von Materialien. Aber es gibt auch bestimmte Materialien, die typischerweise nicht bei der Produktion eines Autos verwendet werden. Hier sind einige Beispiele:
- lebende Organismen: Autos bestehen nicht aus lebenden Organismen wie Pflanzen oder Tieren. Sie werden aus anorganischen Materialien hergestellt.
- Edelsteine und Mineralien: Autos werden nicht aus Edelsteinen wie Diamanten oder Mineralien wie Quarze hergestellt. Diese Materialien sind nicht für die Konstruktion von Fahrzeugen geeignet.
- Flüssigkeiten wie Wasser: Autos bestehen nicht aus Flüssigkeiten wie Wasser. Wasser wird in Fahrzeugen als Kühl- oder Betriebsflüssigkeit verwendet, doch es ist kein strukturelles Material für den Fahrzeugbau.
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Eigenschaften von Stoffen und Körpern
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Wasser Luft
Woooow!