Gasgesetze
Druck entsteht durch Teilchenstöße. Drück den Kolben zusammen oder heiz das Gas auf und sieh zu, wie er steigt.
Druck über Volumen
Messwerte
Was passiert hier
Gasdruck ist nichts anderes als das Trommeln der Teilchen auf die Wände. Erhitzen macht sie schneller (mehr und härtere Stöße), Zusammendrücken verteilt dieselben Stöße auf weniger Wandfläche. Der gemessene Druck (aus echten Wandstößen gezählt und geglättet) folgt der Vorhersage für ideale Gase P = nRT/V, die als Kurve im Graphen zu sehen ist.
- Zustandsgleichung idealer GasePV = nRT
Im Lehrplan
- MittelstufeTeilchenmodell und Gasdruck
- Oberstufe Physik und Chemieallgemeine Gasgleichung und kinetische Gastheorie
Challenge
Erst vorhersagen: Halbiere das Volumen bei konstanter Temperatur. Verdoppelt sich der Druck genau? Vergleich den gemessenen Punkt mit der idealen Kurve.
Ja. Bei konstanter Temperatur gilt P ∝ 1/V (Gesetz von Boyle-Mariotte), also verdoppelt sich der ideale Druck genau, wenn du das Volumen halbierst; der gemessene Punkt schwankt darum herum.
Richtig lernen
Lektionen aus GCSE Combined and Separate Science zu diesem Thema: Schritt für Schritt erklärt, dann Prüfungsfragen mit jedes Mal neuen Zahlen. Die Lektionen sind auf Englisch.
- Density and the particle modelParticle model, density and gas pressureKostenlos
- Gases: temperature and pressureParticle model, density and gas pressurePlus
- Pressure and volume of a gasParticle model, density and gas pressurePlus
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Häufige Fragen
Was sagt das Gesetz von Boyle-Mariotte?
Bei konstanter Temperatur ist der Druck einer festen Gasmenge umgekehrt proportional zum Volumen, pV bleibt gleich. Halbes Volumen heißt doppelter Druck.
Warum steigt der Druck beim Erhitzen?
Heißere Teilchen sind schneller, sie treffen die Wände öfter und härter. Bei konstantem Volumen ist der Druck proportional zur absoluten Temperatur.
Warum muss die Temperatur in Kelvin sein?
Die Gasgesetze sind proportional zur absoluten Temperatur, die beim absoluten Nullpunkt beginnt (0 K = −273,15 °C). Mit Grad Celsius kämen null oder negative Drücke heraus.
Wie berechne ich die neue Temperatur eines Gases mit p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂?
Stelle nach T₂ um: T₂ = p₂V₂T₁/(p₁V₁), Temperaturen in Kelvin. Gas mit 100 kPa, 2,0 L und 300 K, auf 1,5 L bei 150 kPa verdichtet, hat danach T₂ = 150 × 1,5 × 300 / (100 × 2,0) = 337,5 K, also 64,4 °C. Wähle Temperatur T₂ unter Berechnen, um jeden Schritt zu sehen.