Lösungen zu Seite 3. Apparatur zur Leitfähigkeitsmessung zu testender Stoff leuchtet nicht (z.B....

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1. a) 125 g = 125 10 6 g = 125 10 6 10 3 kg = 1.25 10 7 kg

b) 100 Mg = 100 106 g = 100 106 10 3 kg = 1 105 kg

c) 32 g = 32 10 3 kg = 3.2 10 2 kg

d) 10 ng = 10 10 9 g = 10 10 9 10 3 kg = 1 10 11 kg

e) 0.5 mg = 0.5 10 3 g = 0.5 10 3 10 3 kg = 5 10 7 kg

2. a) 500 ml = 500 cm3 = 500 10 6 m3 = 5 10 4 m3

b) 2 l = 2 10 3 m3

c) 100 dm3 = 100 l = 100 10 3 m3 = 0.1 m3

d) 50 l = 50 10 6 l = 50 10 6 10 3 m3 = 5 10 8 m3

e) 80 ml = 80 cm3 = 80 10 6 m3 = 8 10 5 m3

f) 500 cm3 = 500 10 6 m3 = 5 10 4 m3

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3. 3

6 3

38.6 10 kgm

V 2 10 m

3

kg 19'300

m

3

Sauerstoff 6 3

3

Stickstoff 6 3

0.262 10 kgm4.

V 200 10 m

0.23 10 kgm

V 200 10 m

3

3

kg 1.31

m

kg 1.15

m

6

3

3 3

307.8 10 kgm m5. V

kgV 11'400 m

V a a a a a = V

-8 3 3 2.7 10 m 27 mm

3 mm

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6. a) m

V

V = 0.15 m . 0.02 m . 0.004 m = 1.2 . 10 5 m3

m = . V = 7140 kg/m3 .1.2 .10 5 m3 = 8.568 . 10 2 kg = 85.68 g

b) V = 1.2 . 10 5 m3 = 1.2 . 10 5 . 106 cm3 = 12 cm3 = 12 ml

V = 150 ml + 12 ml = 162 ml

7. Wasser (W) Schwefelsäure (S) Lösung (L)

m (kg) 6 4.033 10.033

V (m3) 0.006 0.00218 0.0077

kg/m3 1000 1850 1303

m(W) = (W) . V(W) = 1000 kg/m3 . 0.006 m3 = 6 kg

m(L) = (L) . V(L) = 1303 kg/m3 . 0.0077 m3 = 10.033 kg

m(S) = m(L) - m(W) = 10.033 kg – 6 kg = 4.033 kg

(S) 3

4.033kgm

V 0.00218m 31850kg/m

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8. m = 1000 . 61’560 . 10-6 . 10-3 kg = 6.156 . 10-2 kg

2

6 33

6.156 10 kgmV 5.86 10 m

10 '500kg / m

35.9 cm

Das Volumen nimmt um 5.9 ml zu.

9. a) V = (13 . 10 3 m)3 =2.197 . 10 6 m3

m = . V = 7100 kg/m3 . 2.197 . 10-6 m3 = 1.56 . 10 2 kg

b) N: Anzahl Teilchen, mT = Masse eines Teilchens

2

Zink 13 9 3T

1.56 10 kgmN

m 1.09 10 10 10 kg

231.43 10

+

Lampe

Stromquelle Teststrecke

Elektrode

Elektrode

Apparatur zur Leitfähigkeitsmessung

zu testender Stoff

leuchtet nicht

(z.B. Batterie)leitet nicht

AggregatzustandsänderungenAggregatzustandsänderungen

gas-förmig

flüssig

fest

schmelzen

erstarren

kondensieren

verdampfen

sublimieren resubli-mieren

exotherm

endotherm

Feststoff Flüssigkeit GasFeststoff Flüssigkeit Gas

Teilchen in Gitter eingeordnet

Gitterkräfte

Teilchen ungeordnet

Kohäsionskräfte

Teilchen völlig ungeordnet

(fast) keine Kräfte

FestkörperFestkörper

kalt warm

FlüssigkeitFlüssigkeit

GasGas

GasGas

kalt warm

Aufgabe 2, Seite 9Aufgabe 2, Seite 9

Aggregat-zustand

fest flüssig gasförmig

Eigenschaftendes Stoffs

- hohe Dichte- nicht zusammendrückbar- feste Form

- mittlere Dichte- nicht zusammendrückbar- keine bestimmte Form

- sehr kleine Dichte- zusammendrückbar- verteilt sich in jeden Raum

Abstand zwischenden Teilchen

sehr klein klein gross

Ordnung derTeilchen

gross (Gitter) keine feste Ordnung völlig ungeordnet

Bewegung derTeilchen

nur Schwingungen(bei 0 K: absolute Ruhe)

langsame regellose Bewegung

schnelle Bewegung

Anziehungs-kräfte zwischen den Teilchen

starke Gitterkräfte mittelstarke Kohäsions-kräfte

(fast) keine Kräfte

Darstellung imModell

Aufgabe 3Aufgabe 3

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25Zeit

Tem

per

atu

r (°

C)

a)

b) 0 – 17°C Ewärmung des Feststoffs Die Teilchen schwingen immer stärker, Ekin nimmt zu.

17°C Schmelzen Die Teilchen überwinden die Gitterkräfte und lösen sich aus dem Gitter. Die Abstände werden grösser, Epot nimmt zu.

17 – 50°C Erwärmung der Flüssigkeit

Die regellose Bewegung der Teilchen wird immer schneller. Ekin nimmt zu.

c) 0°C: Gitterkräfte, 50°C: Kohäsionskräfte

Temperaturkurve und EnergieverbrauchTemperaturkurve und Energieverbrauch beim Erwärmen von 1 g Eis beim Erwärmen von 1 g Eis

Energie J

2259 J418 J

335 J

Mindestenergie

Geschwindigkeitsverteilung von GasteilchenGeschwindigkeitsverteilung von Gasteilchen

Geschwindigkeit

An

zah

l Tei

lch

en

Mindestgeschwindigkeit für Überwindung der Kohäsionskräfte

GeschwindigkeitsverteilungGeschwindigkeitsverteilung bei verschiedenen Temperaturen bei verschiedenen Temperaturen

Geschwindigkeit

An

zah

l Tei

lch

en

tiefste Temperatur

Geschwindigkeit

An

zah

l Tei

lch

en

tiefste Temperatur

höhere Temperatur

Geschwindigkeit

An

zah

l Te

ilch

en

tiefste Temperatur

höhere Temperatur

höchste Temperatur

Mindestgeschwindigkeit für Überwindung der Kohäsionskräfte

vor Diffusionvor Diffusion

DiffusionDiffusion

DiffusionDiffusion

nach Diffusionnach Diffusion

VolumenabnahmeVolumenabnahme

starke Kohäsionskräfte

starke Kohäsionskräfte

vor Entfernung der Trennwandvor Entfernung der Trennwand

Entfernung der TrennwandEntfernung der Trennwand

nach Entfernung der Trennwandnach Entfernung der Trennwand

keine Volumenabnahmekeine Volumenabnahme

schwache Kohäsionskräfte

starke Kohäsionskräfte

DiffusionEigenbewegung

Reinstoff Reinstoffhydrophil hydrophil

Reinstoff Reinstoffhydrophil hydrophob

Gemischhomogen

Lösung

Gemischheterogen

Emulsionandersartige und unterschiedlich starke Kohäsionskräfte

gleichartige und -starke Kohäsionskräfte

GemischeGemische

mehrere Reinstoffe

homogene Gemische heterogene Gemische

fest feste Lösung fest/fest Gemenge

(Bei Metallen: Legierung) fest/flüssig Suspension

flüssig Lösung flüssig/flüssig Emulsion

gasförmig (z.B. Luft) Flüssigkeit in Gas Nebel, Aerosol

Feststoff in Gas Rauch

Gas in Flüssigkeit Schaum

Gas in Feststoff fester Schaum

OsmoseOsmose

OsmoseOsmose