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Volumeneinheiten

Die Basiseinheit für das Volumen (den Rauminhalt) ist der Kubikmeter ( m 3 ).
Für größere oder kleinere Volumen (Rauminhalte) verwendet man Einheiten, die durch Vervielfachen mit Potenzen von 1000 = 10 3 aus dem Kubikmeter abgeleitet sind, wie z. B. Kubikdezimeter
( d m 3 ), Kubikzentimeter ( c m 3 ) oder Kubikmillimeter ( m m 3 ) .

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Dichte von Stoffen

Die Dichte gibt an, welche Masse ein Kubikzentimeter Volumen eines Stoffes hat.

Formelzeichen: ρ
Einheiten:ein Gramm je Kubikzentimeter ( 1 g c m 3 )
 ein Kilogramm je Kubikmeter ( 1 k g m 3 )
 ein Gramm je Liter ( g l )

Die Dichte ist eine für jeden Stoff charakteristische Stoffkonstante. Sie ist abhängig von der Temperatur und vom Druck.

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Volumen von Körpern

Das Volumen (der Rauminhalt) gibt an, wie viel Raum ein Körper einnimmt.

Formelzeichen:
Einheiten:
V
1 Kubikmeter (1 m 3 )
1 Liter (1 l)

Spezielle Volumeneinheiten sind ein Barrel (1 barrel) und eine Bruttoregistertonne (1 BRT).

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Wissenstest - Eigenschaften von Körpern und Stoffen

Zu den grundlegenden Eigenschaften von Körpern und Stoffen gehört es, ein Volumen und eine Masse zu haben. Kennzeichnend für jeden Stoff ist seine Dichte. Der Aufbau der Stoffe kann mit einem einfachen Teilchenmodell beschrieben werden. Getestet werden Kenntnisse über Grundeigenschaften von Körpern und Stoffen.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik- Eigenschaften von Körpern und Stoffen".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

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Aggregatzustände

Fast alle Stoffe können fest, flüssig oder gasförmig sein. Man spricht vom festen, flüssigen und gasförmigen Aggregatzustand. In welchem Aggregatzustand ein Stoff vorliegt, hängt von der Temperatur und auch vom Druck ab.
Durch Zufuhr oder Abgabe von Wärme oder durch Veränderung des Druckes kann sich der Aggregatzustand eines Stoffes ändern. Die verschiedenen Aggregatzustandsänderungen haben spezielle Bezeichnungen: Schmelzen und Erstarren, Sieden und Kondensieren, Sublimieren und Resublimieren, Verdunsten und Verdampfen.

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Anomalie des Wassers

Wasser hat eine besondere Eigenschaft, die es von fast allen anderen Flüssigkeiten unterscheidet. Es hat bei 4 °C sein kleinstes Volumen und damit seine größte Dichte. Geht man von 4 °C aus, so vergrößert sich sowohl bei Temperaturerhöhung als auch bei Temperaturerniedrigung das Volumen. Die Dichte wird damit kleiner. Dieses nicht normale thermische Verhalten von Wasser wird in der Physik als Anomalie des Wassers bezeichnet.

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Schmelzen und Erstarren

Als Schmelzen bezeichnet man den Übergang vom festen in den flüssigen Aggregatzustand, als Erstarren den umgekehrten Übergang vom flüssigen in den festen Aggregatzustand. Dabei gilt:

  • Schmelztemperatur und Erstarrungstemperatur sind gleich groß. Sie hängen vom jeweiligen Stoff und vom Druck ab.
  • Schmelzwärme und Erstarrungswärme sind für einen bestimmten Stoff ebenfalls gleich groß.
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Sieden und Kondensieren

Als Sieden bezeichnet man den Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand, als Kondensieren den umgekehrten Übergang vom gasförmigen in den flüssigen Aggregatzustand.

Dabei gilt:

  • Siedetemperatur und Kondensationstemperatur sind gleich groß. Sie hängen vom jeweiligen Stoff und vom Druck ab.
  • Verdampfungswärme und Kondensationswärme sind für einen bestimmten Stoff ebenfalls gleich groß.
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Zustandsgleichung für das ideale Gas

Zwischen Druck p, Volumen V und absoluter Temperatur T des idealen Gases besteht folgender Zusammenhang:

p ⋅ V T =  konstant    oder      p 1 ⋅ V 1 T 1 = p 2 ⋅ V 2 T 2

Für ein reales Gas ist die Zustandsgleichung anwendbar, wenn sich dieses näherungsweise wie das ideale Gas verhält.

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Dichte von Stoffen

Die Dichte gibt an, welche Masse ein Kubikzentimeter Volumen eines Stoffes hat.

Formelzeichen: ρ
Einheiten:ein Gramm je Kubikzentimeter ( 1 g c m 3 )
 ein Kilogramm je Kubikmeter ( 1 k g m 3 )
 ein Gramm je Liter ( g l )

Die Dichte ist eine für jeden Stoff charakteristische Stoffkonstante. Sie ist abhängig von der Temperatur und vom Druck.

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Volumen von Körpern

Das Volumen (der Rauminhalt) gibt an, wie viel Raum eine Stoffprobe oder Stoffportion einnimmt.

Formelzeichen:
Einheiten:
V
1 Kubikmeter (1 m 3 )
1 Liter (1 l)

Spezielle Volumeneinheiten sind ein Barrel (1 barrel) und eine Bruttoregistertonne (1 BRT).

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Aggregatzustände

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Sieden und Kondensieren

Als Sieden bezeichnet man den Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand, als Kondensieren den umgekehrten Übergang vom gasförmigen in den flüssigen Aggregatzustand.

Dabei gilt:

  • Siedetemperatur und Kondensationstemperatur sind gleich groß. Sie hängen vom jeweiligen Stoff und vom Druck ab.
  • Verdampfungswärme und Kondensationswärme sind für einen bestimmten Stoff ebenfalls gleich groß.
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Mischungsrechnen

Das Mischen von Lösungen unterschiedlicher Konzentrationen oder das Verdünnen hoch konzentrierter Lösungen sind alltägliche Aufgaben z. B. in der chemischen Analytik oder in der chemischen Industrie. Dabei muss man schnell berechnen können, welche Konzentrationen die erhaltene Lösung besitzt oder welche Ausgangslösungen eingesetzt werden müssen, um zum gewünschten Ergebnis zu gelangen.

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Teilchenanzahl

Eine Stoffprobe beinhaltet eine bestimmte Anzahl von Teilchen.

Die Teilchenanzahl gibt an, wie viele Teilchen in einer Stoffprobe oder Stoffportion vorhanden sind.

Formelzeichen: N

Da jedes Teilchen eines Stoffes eine ganz bestimmte Masse hat, sind um so mehr Teilchen in einer Stoffportion vorhanden, je größer die Masse ist. Es gilt der Zusammenhang:

N ~ m

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Molares Volumen

Das molare Volumen eines Stoffs gibt an, welches Volumen jedes Mol (etwa 6,022 • 10 23 Teilchen) diese Stoffs besitzt.

Formelzeichen: V m
Einheit:ein Liter je Mol (1 l mol ; 1 l/mol)
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Größen in der Chemie

Größen sind spezielle Fachbegriffe. Sie unterscheiden sich von anderen Fachbegriffen dadurch, dass es Begriffe zur Beschreibung messbarer Eigenschaften von Objekten sind. Neben der Bedeutung der Größe, die wie bei anderen Begriffen definiert wird, kann für ein konkretes Objekt auch der Wert der Größe angegeben werden. Dazu ist die Festlegung einer Einheit erforderlich. Außerdem ist für jede Größe ein Formelzeichen als Abkürzung festgelegt. Darüber hinaus gehört zur vollständigen Charakterisierung einer Größe die Angabe eines Messgerätes oder eines Messverfahrens zur Bestimmung des Wertes der Größe.

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Das Mischungsrechnen

Das Mischen von Lösungen unterschiedlicher Konzentrationen oder das Verdünnen hoch konzentrierter Lösungen sind alltägliche Aufgaben z. B. in der chemischen Analytik oder in der chemischen Industrie. Dabei muss man schnell berechnen können, welche Konzentrationen die erhaltene Lösung besitzt oder welche Ausgangslösungen eingesetzt werden müssen, um zum gewünschten Ergebnis zu gelangen.

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Anomalie des Wassers

Wasser ist das am häufigsten vorkommende Oxid, das in der Natur in allen drei Aggregatzuständen anzutreffen ist. Zur Wasserhülle der Erde gehört das Wasser der Meere, das Wasser auf den Landflächen in Seen, Mooren, Flüssen, Teichen usw., das Wasser innerhalb der Lufthülle (Atmosphäre) und auch das Wasser innerhalb der Gesteinshülle (Lithosphäre). Das Gesamtwasservolumen wird auf 1,454 km3 geschätzt. Nur 2,47 % davon sind Süßwasser. Das Wasser auf unserer Erde befindet sich in einem Kreislauf.
Es ist Lebensraum für viele Organismen und Lösungsmittel für eine Vielzahl von Verbindungen wie Säuren, Basen oder Salze. Deshalb fungiert Wasser als Transportmittel in der Natur, aber auch selbst als Ausgangsstoff für eine Vielzahl chemischer Reaktionen, z. B. die Fotosynthese.
Aufgrund seiner chemischen Bindungsverhältnisse weist Wasser einige außergewöhnliche Eigenschaften auf, die man als Anomalie des Wassers bezeichnet.

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Anomalie des Wassers

Wasser ist das am häufigsten vorkommende Oxid, das in der Natur in allen drei Aggregatzuständen anzutreffen ist. Das Gesamtwasservolumen der Erde wird auf 1,454 Mrd. km³ geschätzt. Nur 2,47 % davon sind Süßwasser.


Aufgrund seiner chemischen Bindungsverhältnisse weist Wasser einige außergewöhnliche Eigenschaften auf, die man als Anomalie des Wassers bezeichnet. Dazu gehören der flüssige Aggregatzustand des Wassers unter Normalbedingungen, die Dichteanomalie und die besonderen Strukturen von Eis. Die Anomalie des Wassers ist nicht nur für geologische Prozesse (Erosion), sondern auch für die Speicherung von Wärme in den Weltmeeren und für die Erhaltung des ökologischen Gleichgewichts in Gewässern von enormer Bedeutung.

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Anomalie des Wassers

Wasser ist das am häufigsten vorkommende Oxid, das in der Natur in allen drei Aggregatzuständen anzutreffen ist. Das Gesamtwasservolumen der Erde wird auf 1,454 Mrd. km³ geschätzt. Nur 2,47 % davon sind Süßwasser.
Aufgrund seiner chemischen Bindungsverhältnisse weist Wasser einige außergewöhnliche Eigenschaften auf, die man als Anomalie des Wassers bezeichnet. Dazu gehören der flüssige Aggregatzustand des Wassers unter Normalbedingungen, die Dichteanomalie und die besonderen Strukturen von Eis. Die Anomalie des Wassers ist nicht nur für geologische Prozesse (Erosion), sondern auch für die Speicherung von Wärme in den Weltmeeren und für die Erhaltung des ökologischen Gleichgewichts in Gewässern von enormer Bedeutung.

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Dichte von Stoffen

Die Dichte gibt an, welche Masse ein Kubikzentimeter Volumen eines Stoffes hat.

Formelzeichen: ρ
Einheiten:ein Gramm je Kubikzentimeter ( 1 g c m 3 )
 ein Kilogramm je Kubikmeter ( 1 k g m 3 )
 ein Gramm je Liter ( g l )

Die Dichte ist eine für jeden Stoff charakteristische Stoffkonstante. Sie ist abhängig von der Temperatur und vom Druck.

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Volumen von Körpern

Das Volumen (der Rauminhalt) gibt an, wie viel Raum ein Körper einnimmt.

Formelzeichen:
Einheiten:
V
1 Kubikmeter (1 m 3 )
1 Liter (1 l)


Spezielle Volumeneinheiten sind ein Barrel (1 barrel) und eine Bruttoregistertonne (1 BRT). Das Volumen kann berechnet, mit Messzylindern oder Durchflusszählern direkt gemessen oder experimentell ermittelt werden.

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Wissenstest, Eigenschaften von Körpern und Stoffen

Zu den grundlegenden Eigenschaften von Körpern und Stoffen gehört es, ein Volumen und eine Masse zu haben. Kennzeichnend für jeden Stoff ist seine Dichte. Der Aufbau der Stoffe kann mit einem einfachen Teilchenmodell beschrieben werden.
Zur Beschreibung von Körpern werden die Modell Massepunkt und starrer Körper genutzt. Getestet werden Kenntnisse über grundlegende Eigenschaften von Körpern und Stoffen.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik- Eigenschaften von Körpern und Stoffen".

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Adiabatische Zustandsänderungen

Eine adiabatische Zustandsänderung ist dadurch gekennzeichnet, das bei dem Prozess keine Wärme mit der Umgebung (Q = 0) ausgetauscht wird. Dies kann bei allen schnell ablaufenden thermodynamischen Vorgängen angenommen werden. Charakteristisch für adiabatische Vorgänge ist, dass sich alle drei Zustandsgrößen Temperatur, Druck und Volumen gleichzeitig ändern. Die Adiabate im p-V-Diagramm verläuft daher steiler als Isothermen und schneidet diese.
Zu unterscheiden ist zwischen einer adiabatischen Expansion und einer adiabatischen Kompression. Die Energiebilanzen ergeben sich aus dem 1. Hauptsatz der Thermodynamik. Für das Modell ideales Gas kann die Adiabate p = p(V) berechnet werden. Es ergeben sich die poissonschen Gesetze.

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