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Kinetische Gastheorie | (Thermodynamik)

Studytiger - Chemie9:27 2.164 Aufrufe veröffentlicht Auf YouTube

Das Wichtigste aus dem Video

Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.

Transkriptautomatisch erstellt · 62 Zeilen
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  1. in diesem Video geh's die kinetische Gastheorie und jetzt gucken wir uns mal hier ein Gas an da haben wir immer Gasteilchen die jetzt hin und her
  2. Schwien und dann sind jetzt die wichtigen Größen bei so einem Gas immer der Druck p das Volum V und die Temperatur T und jetzt gucken wir uns
  3. hier speziell ideale Gas an und dann auch bei den Formeln die wir uns angucken das sind das hier die drei wichtigen Größen jetzt fangen wir
  4. erstmal mit dem Druck an jetzt ist ja der Druck allgeme ein erstmal hier P = F dur a also eine Kraft pro Fläche und wenn wir uns jetzt noch mal die
  5. Animation gucken dann könnt euch den Druck inen so einem Gas vstellen als jetzt die Kraft auf den auf den Wänden die jetzt durch die Kollision der
  6. Teilchen entstehen wir haben jetzt ganz viele Teilchen in so einem Gas also viel mehr ihr müsst euch vorstellen in einem Liter Luft haben wir z.B 10 22 Teilchen
  7. die dann jetzt alle in so einem Behälter dann hier Kollision mit den wend eingehen und dann haben wir eben hier Kräfte auf den Wänden deswegen F durch A
  8. D durch erhalten wir jetzt hier ein Druck in so einem Gas und jetzt wollen wir mal paar Formel besprechen erste Formel ist jetzt hier bei der kineischen
  9. Gastheorie das jetzt der Druck p = 23 mal n durch v also hier Anzahl der Teilchen in ein Liter luftwden z.B 10 no22 durch das Volumen mal m mal V und
  10. jetzt das mittlere geschwindigkeitsquadrat durch zwei das wä jetzt die Formel kann man jetzt volmaßen erklären und zwar
  11. erstmal hier zu den Geschwindigkeiten wir haben W wir uns das Gas angucken haben wir ganz viel gastilchen und die haben jetzt nicht alle die gleiche
  12. Geschwindigkeit das ist nämlich nach der bolzmann Steffen bolzmann Verteilung dann aufgeteilt ihr seht mal hier die gasteichen haben dann unterschiedliche
  13. Geschwindigkeiten dann manche sehr wenige Teilchen haben sehr sehr hohe Geschwindigkeiten manche Teilchen sehr wenige und dann die meisten Teilchen
  14. liegen dann so mit reich und dann wenn wir jetzt eben alle möglichen Geschwindigkeiten der gasteich dann quadrieren und dann die mitteben dann
  15. halten wir das mittlere geschwindigkeitsquadrat kleine Sache mathematisch das jetzt nicht zu verwechseln mit das diesem Ausdruck hier
  16. und zwar wir machen jetzt nicht folgendes dass wir die mittlere Geschwindigkeit bilden und dann diese quadreren sondern wir bilden jetzt von
  17. allen Geschwindigkeiten das Quadrat und dann hier es steht ja m mal v² halb die Formel kennt der von der kinetischen Energie ist ein halb im V Quadrat das
  18. heißt das jetzt die kinetische Energie von einem so ein Gasteilchen und deswegen mlere kinetische Energie von den Gasteilchen mal die Anzahl der
  19. Gasteilchen und dann noch durch das Volum dividiert mal dann erhalten wir hier den Gasdruck und wir sehen die Abhängigkeit hier je höher die
  20. kinetische Energie des heilchen das hört der Druck könnt euch in der Animation vorstellen wenn die Teilchen höhere Geschwindigkeit haben dann ja sind die
  21. Kollision an den wennen stärker wir haben dann hier ein höheren Druck im Gas und dann können wir jetzt hier diese Formel bisschen verändern und zwar
  22. können wir dann ja hier mal V rechnen s dass wir dann auf diese Formel hier kommen ich mach es mal hier in schwarz und zwar weil wir kommen jetzt auf die
  23. wichtigen Formel bei der kchen Gast dann haben wir P mal V auf beiden Seiten mal V erhalten wir P mal V g=ich und dann jetzt das ganz mal V das V kürz sich
  24. raus wir halten dann 23 mal n mal und jetzt m mal hier das mittlere geschwindigkeitsgrad hier durch 2 und wir brauchen jetzt noch hier die Formel
  25. der idealen Gasgleichung und zwar gilt ja auch noch dass jetzt P mal V = und n mal K mal t ist jetzt hier mit K der bolsb konstante t Temperatur n die
  26. Anzahl der Teilchen und dann können wir jetzt diesen Ausdruck gleich diesen ausru setzen weil beides entspricht ja gleich P mal V wenn wir dann hier das
  27. machen also hier noch mal ich schreib es jetzt nicht alles hin das ganze = n* k* t und dann nach t umgestellt dann müssen wir noch am Ende durch n mal K dann W
  28. wir sehen durch n mal Kil das n kürzich raus wenn ihr wollt könnt es mal für euch machen dann erhalten wir einen Ausdruck t eine der Gleichung 2 durch 3
  29. mal K mal und jetzt hier m mal hier das mit geschwindigkeitsquadrat durch 2 das wäre jetzt schon mal eine wichtige Formel
  30. eine weitere wichtige Formel und wir sehen dann hier Abhängigkeit logisch höhere Temperatur führt auch zu einer höeren Geschwindigkeit und zu der höen
  31. kinetischen Energie ihr seht in der Animation wenn wir jetzt mal die Temperatur eines Gases erhöhen dann die Teilchen haben mehr kinetische Energie
  32. werden schneller ja logisch und deswegen das eine wichtige Formel das eine wichtige Formel und dann zur nächsten Formel und zwar gucken uns jetzt hier
  33. die innere Energie eines Gases an und jetzt gilt erstmal dass jetzt die innere Energie eines Gases g=ich n mal und jetzt hier m mal wieder das mittlere
  34. geschwindigkeitsquadrat durch 2 ist ist logisch das ist jetzt hier die kinetische Energie der Teilchen mal die Anzahl der Teilchen und dann die Summe
  35. der einzelnen kinetischen Energien der Teilchen entspricht dann hier der inneren Energie bei dem idealen Gas das einmal die Formel die wir brauchen und
  36. dann kombinieren wir das mit der zweiten Formel die wir dann schon hier gehabt haben und zwar dann hier das ganze ich kann mal hier schreiben das dann die
  37. zweite Formel und jetzt machen wir folgendes jetzt können wir hier durch 2 durch 3k rechnen ich mach mal schreib H durch 2 durch 3 x K weil wenn wir das
  38. jetzt machen dann erhalten wir nur noch diesen Ausdruck und dann können wir hier ich schreib es mal ich schreib mal hier was jetzt hier rauskommen würde dann
  39. würde wür wir erhalten t mal 3* t mal K dur 2 = m mal das was übg Bib m mal V qu halbe und dann können wir eben diesen Ausdruck
  40. hier einsetzen weil wenn wir wissen hier das ganze was hier steht ist auch das gleich wie hier dann können wir das ganze hier einsetzen also erhalten wir
  41. jetzt hier für Energie u und dann n mal 3* t mal K halbe und dann kann ich dirch schreiben ist dann gleich 3/ n mal K mal t also hier soeschrieben
  42. 3/ mal n mal K mal t und das auch eine wichtige Formel jetzt für innere Energie da sehen wir die innere Energie eines Gases hängt jetzt nur von der Temperatur
  43. im Wesentlichen und der anzah der Teilen ab jetzt hier Steffen bolzmann konstante K noch das heißt jetzt meine Frage an euch wir haben einmal das Gas Sauerstoff
  44. und einmal Stickstoff und beide Gase haben jetzt hier die gleiche Temperatur 150 Kelvin welches Gas hat eine höhere in Energie und dann wä die Antwort wir
  45. haben die gleiche Energie denn das ganze jetzt unabhängig vom Gas nur eben wenn wir wissen welch wie viel Anzahl der Teilchen wir haben z.B wie gesagt ein
  46. Liter Luft hat 10 22 Teilchen dann die teilanzahl brauchen wir Temperatur brauchen wir sehen wir auch wieder höhere Temperatur haben wir gerade in
  47. derzung sehen für dazu dass die Teich me Energie haben mehr und dann dementsprechend auch höhere innere Energie des Gases das jetzt hier die
  48. drei wichtige Formeln die ihr braucht bei der chinesischen Gastheorie jetzt hier noch erklärt und dann noch zu Geschwindigkeit jetzt können wir noch
  49. diesen Auszug gleich diesen Auszug setzen weil wir haben h beides gleich u stehen also das gleich gesetzt mit dem und wenn ihr das mal macht ich leit sind
  50. nicht ausüicher wenn man das danach V umstellen würde also das gleich das setzen und dann haben wir hier V in der Formel das muss man jetzt ein bisschen
  51. umformen aber dann am Ende nach v umgestellt dann erhalten wir hier Wurzel aus 3* k* t durch M wieder hier mit V dann die Wurzel der also es W dann halt
  52. V ich kann Schreiben v w dann jetzt hier bei uns gleich die Wurzel aus V und dann mittlere Geschwindigkeit zum Quadrat deswegen das müsste so ein bisschen im
  53. Hinterkopf haben also es jetzt nicht die mittlere Geschwindigkeit v sonder dann eben die Wurzel aus dem mleren geschwindigkeitsgrad dann hat man halt
  54. diese Formel und die Formel macht Sinn wir sehen dann hier an dieser Formel höhere Temperatur logisch fhrt zu einer höen Geschwindigkeit den höhere
  55. Temperatur mehr wermenergie f dazu dass die Teilchen sich schnell bewegen und dann auch eine geringere Masse für z hungeschwindigkeit weil bei derer
  56. geringer Masse ja kann die Energie dazu führen dass eben die Teilchen dann schneller sind das jetzt zu den wichtigen Formeln und jetzt könnte eine
  57. Aufgabe z. bepiel sein jetzt hier die Geschwindigkeit mal zu berechnen bei einem gewissen Gas was braucht für Angaben ihr braucht D hier diese Formel
  58. und dann Temperatur muss gegeben sein K ST wolzbkonstante jetzt braucht die Masse sagen mal wir haben jetzt eben Sauerstoff als Gas und brauch sollt ihr
  59. sollt die Geschwindigkeit der sauerstofteich bchnen dann könnt ihr dann ins PR z.B Sauerstoff da steht die Atommasse im Perioden links oben das wä
  60. erstmal die Atommasse in dein u das müsste umbandel in Kilogramm umwandlungsfaktor dann noch von U in Kilogramm und dann könnte man eben
  61. solche typischen Aufgaben rechnen wichtig hier dass hier die vier so wichtige Formeln bei der kineischen Gastheorie bei idealen Gasen und dann
  62. verlinke ich noch hier ähnliche Videos hier noch mein physikkanal verlinkt und das war's dann damit zu diesem Video

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