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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Bewegung der Teilchen in Abhängigkeit der Temperatur


vinzenta
26.08.2010, 18:43
Hallo Zusammen!

Ich bräuchte mal eure Hilfe. Mir wurde gesagt, dass das Experiment man fülle Wasser in ein RG und mache einen Luftballon drüber und erwärme dieses ein sehr sinnvolles Experiment wäre um die Abhänigigkeit der Eigenbewegung der Teilchen von der Temperatur zu zeigen.
Der Ballon soll sich ausdehnen und dieses damit erklären. Allerdings wurde mir gesagt, dass die SuS die Fehlvorstellung entwickeln können, dass der Ballon durch den aufsteigenden Wasserdampf gefüllt wird.

Entweder habe ich einen kompletten Denkfehler, aber ich sehe das nicht als Fehlvorstellung an. Es gehen,neben der erhöhten Eigenbewegung der Teilchen eine Volumenveergrößerung, doch auch Wassermoleküle in die Gasphase über und sorgen für eine Volumenvergrößerung.

Was sehe ich daran falsch?

DANKE VINZ

Friedrich Karl Schmidt
26.08.2010, 18:58
Entweder habe ich einen kompletten Denkfehler, aber ich sehe das nicht als Fehlvorstellung an. Es gehen,neben der erhöhten Eigenbewegung der Teilchen eine Volumenveergrößerung, doch auch Wassermoleküle in die Gasphase über und sorgen für eine Volumenvergrößerung.
Ich sehe das wie Sie, halte aber unabhängig davon das Experiment für wenig geeignet.

Der Zusammenhang zwischen Eigenbewegung der Teilchen und Volumenvergrößerung eine Gases lässt sich zum einen ohne die von Ihnen angesprochene Komplikation zeigen. Außerdem scheint mir der Zusammenhang nicht unmittelbar einsichtig genug.

Ich würde einen Diffusionsvorgang nutzen. Ein farbiges Gas ( z.B. Br2 ) oder ein farbiges Salz in Lösung.

Auch könnte man auf die Kondensstreifen eines Flugzeugs hinweisen, die sich mit der Zeit fortschreitend verbreitern. Ähnliches passiert mit Tabakrauch ...

Gruß FKS

Gaga
26.08.2010, 19:00
Allerdings wurde mir gesagt, dass die SuS die Fehlvorstellung entwickeln können, dass der Ballon durch den aufsteigenden Wasserdampf gefüllt wird.Mit was soll sich der Ballon füllen, wenn nicht mit Wasserdampf? Was bedeutet "SuS"?

Es gehen,neben der erhöhten Eigenbewegung der Teilchen eine Volumenveergrößerung, doch auch Wassermoleküle in die Gasphase über und sorgen für eine Volumenvergrößerung.Wegen der erhöhten Eigenbewegung gehen Wassermoleküle in die Gasphase über!

vinzenta
27.08.2010, 06:51
Guten Morgen!

Erstmal danke für die Antworten! Also SuS sind Schüler und Schülerinnen :-)
Einen Diffusionsversuche habe ich schon gemacht, daher ist die Eigenbewegung der Teilchen (hoffentlich) klar. Es geht aber jetzt darum die Temperaturabhängigkeit zu zeigen. Ich kenne noch einen anderen Versuch, der das Phänomen schön zeigt, für den ich aber 15 leere Plastikflaschen (Shampoo, Duschgel,etc) bräuchte und daher wäre der Ballon über dem RG eine Möglichkeit bei der alle SuS mitexperimentieren können. Oder hat jdm vllt noch eine andere Idee? Bin für alles sehr dankbar!

VG VINZ

D2O
27.08.2010, 07:25
Ich hab ja keine Ahnung, was für Möglichkeiten zur Verfügung stehen, aber könnte man nicht auch zb einen Luftballon aufblasen
und dann mittels flüssigem Stickstoff abkühlen. Dabei verringert sich dann das Volumen im Ballon und er zieht sich zusammen.
Lässt man ihn dann bei Raumtemperatur wieder wärmer werden, dehnt er sich langsam wieder aus.
Wenn ich nicht komplett daneben liege, dann sollte die Volumenveränderung an der Eigenbewegung der Teilchen liegen
und die Temperaturabhängigkeit auch zweifelsfrei belegen.

nobody
27.08.2010, 10:04
Flüssiger Stickstoff ist wahrscheinlich ein Problem in der Schule. Wie sieht es medizinischen Spritzen-Versuchen aus (z. B. www.lebensnaherchemieunterricht.de)? Man bekommt die einfachen auch in jeder Apotheke.

Eine Spritze mit Luft füllen und in verschieden temperierte Wasserbäder legen (kann man auch umläufig machen, um die Materialschlacht einzuschränken).

Gruß

arrhenius

D2O
27.08.2010, 12:02
Flüssiger Stickstoff ist wahrscheinlich ein Problem in der Schule.
Also wir hatten das :)

Friedrich Karl Schmidt
27.08.2010, 12:43
Ein paar Hinweise :

Nicht nur die thermische Ausdehnung von Gasen, sondern auch die thermische Ausdehnung von Festkörpern und Flüssigkeiten werden gedeutet über die Verstärkung der Teilchenbewegung.

Man muss aber nicht die Volumenänderung zeigen, die ja nur mittelbar mit der Teilchenbewegung korrelliert ist. Zeigt man z.B. ein Beispiel für die Zunahme des Gasdrucks bei steigender Temperatur, so ist der Zusammenhang mit der Teilchenbewegung m.E. unmittelbarer und evidenter.

Auf meinen Vorschlag mit dem Lösen eines farbigen Salzes zurückkommend : Bei höherer Temperatur ist die Lösungsgeschwindigkeit erhöht.

Gruß FKS

nobody
29.08.2010, 09:17
Man muss aber nicht die Volumenänderung zeigen, die ja nur mittelbar mit der Teilchenbewegung korrelliert ist. Zeigt man z.B. ein Beispiel für die Zunahme des Gasdrucks bei steigender Temperatur, so ist der Zusammenhang mit der Teilchenbewegung m.E. unmittelbarer und evidenter.


Das stimmt sicherlich, allerdings hatte der TES offensichtlich vor Schülerversuche durchzuführen, und da ist eine Druckänderung schwerer zu behandeln, zumindest dann, wenn man sie messen will.

Gruß

arrhenius

WissensMatrix
29.08.2010, 11:19
um das meinen schülern (den kleinen, so, 7,klasse) zu demonstrieren, hab ich sie sich in einer ecke versammeln lassen (stillstehend und "dicht gepackt") und sie dann aufgefordert, sich mal schnell zu bewegen.

da wird ganz schnell klar, das man dann mehr platz benötigt ;)

Friedrich Karl Schmidt
29.08.2010, 13:40
Das stimmt sicherlich, allerdings hatte der TES offensichtlich vor Schülerversuche durchzuführen, und da ist eine Druckänderung schwerer zu behandeln, zumindest dann, wenn man sie messen will. Anscheinend wissen Sie nicht, in welch einfacher Weise Druckänderungen gemessen werden können. Ich glaube, die Geräte heißen Flüssigkeitsmanometer oder so ähnlich.
Gruß FKS

nobody
29.08.2010, 15:54
Dass Ihre Antwort herablassend ist, brauche ich Ihnen sicherlich nicht zu sagen, denn das ist ja kein Zufall, nicht wahr?

Ein einfaches Druckmanometer kostet ca. 8 Euro, das ist mir im Halbklassensatz einfach zu teuer für den Anfangsunterricht. Selber bauen kann man es sicherlich leicht, aber mit 30 8.-Klässlern überlegt man sich den Aufwand und v. a. den Einsatz, wenn es um solch einen Aspekt geht, den man m. E. auch leichter behandeln kann.

Gruß

arrhenius

WissensMatrix
30.08.2010, 09:08
Zeigt man z.B. ein Beispiel für die Zunahme des Gasdrucks bei steigender Temperatur, so ist der Zusammenhang mit der Teilchenbewegung m.E. unmittelbarer und evidenter.

im übrigen ist den schülern so keineswegs klar, das eine volumenänderung irgendwas mit teilchenbewegung zu tun haben soll.
mit wärme, ja, mit bewegung garnicht, die bewegung kann man nicht "sehen"

nobody
30.08.2010, 09:39
im übrigen ist den schülern so keineswegs klar, das eine volumenänderung irgendwas mit teilchenbewegung zu tun haben soll.
mit wärme, ja, mit bewegung garnicht, die bewegung kann man nicht "sehen"

Das verstehe ich nicht. Ist das ein Widerspruch zu FKS, den du zutierst, oder zu mir, weil ich die Volumenänderung angeführt habe.

Und wie sieht man die Wärme? Wie willst du denn Wärme erklären/verdeutlichen/modellhaft darstellen?

Gruß

arrhenius

WissensMatrix
30.08.2010, 13:57
@ arrhenius - es ist ein widerspruch zu FKS.
FKS erläutert, man könne die "teilchenbewegung" anhand von druck- und temperaturmessung verdeutlichen, ich widerspreche dem, indem ich sage: sorry, FKS, von bewegung sieht man weder bei temperatur noch bei druck irgend etwas.

und - um mich selbst, weiter oben, zu zitieren (ich weiss, man zitiert sich nicht selbst...;) )

um das meinen schülern (den kleinen, so, 7,klasse) zu demonstrieren, hab ich sie sich in einer ecke versammeln lassen (stillstehend und "dicht gepackt") und sie dann aufgefordert, sich mal schnell zu bewegen.

da wird ganz schnell klar, das man dann mehr platz benötigt

was den zusammenhang zwischen "bewegung und ausdehung" zeigen soll. nicht jedoch die "wärme" das macht man dann besser mit "händeaneinanderreiben"

nobody
30.08.2010, 14:40
was den zusammenhang zwischen "bewegung und ausdehung" zeigen soll. nicht jedoch die "wärme" das macht man dann besser mit "händeaneinanderreiben"

Und wie stelle ich mir das vor, das "Händeaneinanderreiben"?

Gruß

arrhenius

WissensMatrix
30.08.2010, 14:52
naja - wenn du die hände aneinander reibst (bewegung!) wird es warm, oder?

ergo zumindest "bewegung -> wärme".

naja, ich gebs zu, es gibt bestimmt bessere didaktische reduktionen, aber sie haben mir zumindest abgenommen, das bewegung und wärme irgendwas miteinander zu tun hat :)

nobody
30.08.2010, 15:09
naja - wenn du die hände aneinander reibst (bewegung!) wird es warm, oder?

ergo zumindest "bewegung -> wärme".

naja, ich gebs zu, es gibt bestimmt bessere didaktische reduktionen, aber sie haben mir zumindest abgenommen, das bewegung und wärme irgendwas miteinander zu tun hat :)

Mit Verlaub, mit dieser "didaktischen Reduktion" kannst du den Kindern jeden Unsinn verklickern.

Mal ein Beispiel: Schwefel ist gelb, also Schwefelatome auch.


Gruß

arrhenius