Über 1,6 Millionen Schüler*innen nutzen sofatutor!
  • 93%

    haben mit sofatutor ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert

  • 94%

    verstehen den Schulstoff mit sofatutor besser

  • 92%

    können sich mit sofatutor besser auf Schularbeiten vorbereiten

Gesetz von Amontons

Du willst ganz einfach ein neues Thema lernen
in nur 12 Minuten?
Du willst ganz einfach ein neues
Thema lernen in nur 12 Minuten?
  • Das Mädchen lernt 5 Minuten mit dem Computer 5 Minuten verstehen

    Unsere Videos erklären Ihrem Kind Themen anschaulich und verständlich.

    92%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim selbstständigen Lernen.
  • Das Mädchen übt 5 Minuten auf dem Tablet 5 Minuten üben

    Mit Übungen und Lernspielen festigt Ihr Kind das neue Wissen spielerisch.

    93%
    der Schüler*innen haben ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert.
  • Das Mädchen stellt fragen und nutzt dafür ein Tablet 2 Minuten Fragen stellen

    Hat Ihr Kind Fragen, kann es diese im Chat oder in der Fragenbox stellen.

    94%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim Verstehen von Unterrichtsinhalten.
Bewertung

Ø 4.6 / 11 Bewertungen
Die Autor*innen
Avatar
Jochen Kalt
Gesetz von Amontons
lernst du in der Oberstufe 5. Klasse - 6. Klasse

Gesetz von Amontons Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Gesetz von Amontons kannst du es wiederholen und üben.
  • Gib an, wer den Ball aufgepumpt hat.

    Tipps

    Die Sommerreifen werden beim Reifenwechsel in der Werkstatt immer etwas weniger stark aufgepumpt als die Winterreifen.

    Lösung

    Dieses Rätsel lässt sich auf mehreren Wegen lösen.

    Wir wissen, dass sich alle Stoffe in der Wärme ausdehnen. Das betrift vor allem Gase. Diese dehnen sich mit der steigenden Temperatur am stärksten aus.

    Mit dem Teilchenmodell lässt sich erklären, dass sich die Teilchen im Gas mit steigender Temperatur immer schneller bewegen. Diese kollidieren miteinander und mit den Gefäßwänden. Durch die stärkeren Stöße wird die Gefäßwand immer stärker nach außen gedrückt. Das Volumen, in dem sich das Gas verteilt, vergrößert sich dadurch.

  • Gib den Graphen an, den du bei der Auswertung des dargestellten Experiments erhältst.

    Tipps

    Achte besonders auf den Bereich um den Nullpunkt.

    Was würden die negativen Zahlen bedeuten?

    Lösung

    Das Experiment zeigt deutlich einen linearen Zusammenhang zwischen Druck und Temperatur. Damit ist Graph 4 falsch.

    Zudem schauen wir uns die Graphen genauer an und sehen schnell, dass in einem von ihnen ein negativer Druck und auch eine negative Temperatur in Kelvin dargestellt sind. Dies ist jedoch nicht einmal theoretisch möglich. Damit ist Graph 1 falsch.

    Im zweiten Diagramm wird ein Druck von Null bar angegeben, während die Temperatur aber noch Werte über Null annimmt. Das würde bedeuten, dass sich die Teilchen noch bewegen, ohne Stöße mit den Gefäßwänden auszuführen. Auch dies ist unmöglich, daher ist auch der zweite Graph falsch.

    Damit bleibt nur der vierte Graph übrig. Dieser gibt die Verhältnisse für das ideale Gas bei konstantem Volumen an.

  • Erkläre mit dem Gesetz von Amontons den Dampfdrucktopf.

    Tipps

    Aus dem Dampfdrucktopf kann wegen der Dichtungen kein Stoff entweichen.

    Bei einem Druck über einem Grenzwert, der vom Topf abhängt, öffnet sich ein Ventil und Dampf kann entweichen. Dabei sinkt auch der Druck.

    Lösung

    Der Dampfdrucktopf ist ein Haushaltsgegenstand, der die nötige Wassermenge und auch Energie beim Kochen reduziert. Der Unterschied zum normalen Topf ist der luftdichte Verschluss, der das Entweichen des Inhaltes verhindert.

    Durch den erhöhten Druck beginnt das Wasser erst bei einer höheren Temperatur zu sieden. Bei doppelten Umgebungsdruck beispielsweise siedet das Wasser etwa bei 120°C.

  • Berechne die Temperatur im Dampfdrucktopf bei Erreichen des kritischen Drucks.

    Tipps

    Beachte die Rechnung in Kelvin. $0°\,C=273,15\,K$

    Lösung

    Gegeben

    $T_1=24°C$,$~~~~$$p_1=1\,bar$,$~~~~$$p_{krit}= 1,5\,bar$

    Gesucht

    $T_{krit}$

    Lösungsweg

    $\frac{p_1}{p_2}=\frac{T_1}{T_2}$

    Ersetzen von $X_2$ durch $X_{krit}$

    $\frac{p_1}{p_{krit}}=\frac{T_1}{T_{krit}}$

    Umstellung nach $T_{krit}$, Einsetzen, Umrechnen in Kelvin und Lösen:

    $T_{krit}=\frac{p_{krit}\,\cdot\,T_1}{p_1}=\frac{1,5\,bar\,\cdot\,24°C}{1\,bar}=\frac{1,5\,bar\,\cdot\,297,15\,K}{1\,bar}=445,725\,K\approx 172°C$

  • Nenne die Leistungen von Guillaume Amontons.

    Tipps

    Es gibt vier Grundgleichungen für das ideale Gasgesetz. Die Gesetze von Boyle und Mariotte, Amontons, Gay-Lussac und Poisson. Bei allen diesen Gesetzen bleibt genau eine Größe konstant.

    Lösung

    Bei der von Amontons beschriebenen Zustandsänderung bleibt das Volumen konstant. Solche thermodynamischen Prozesse werden auch isochore Zustandsänderungen genannt. Sein Gesetz gibt an, wie sich Druck und Temperatur bei einem solchen Prozess verhalten.

    $\frac{p}{T}=konst$ oder auch $\frac{p_1}{p_2}=\frac{T_1}{T_2}$

    Dafür wurde sowohl ein Mondkrater wie auch das Gesetz nach ihm benannt.

    Neben Amontons erbrachten auch weitere Forscher wesentliche Erkenntnisse zum idealen Gas:

    Boyle und Mariotte beschreiben die isotherme Zustandsänderung, also eine Änderung bei der die Temperatur konstant bleibt.

    Gay-Lussac beschreibt die isobare Zustandsänderung, also eine Änderung bei der der Druck konstant bleibt.

    Poisson beschreibt die adiabatische Zustandsänderung im adiabatisch abgeschlossenen Systemen. Solche Systeme lassen keine Wärme entweichen oder hineinströmen. Damit bleibt die Wärmemenge $Q$ im System und bei den Änderungen konstant.

  • Berechne den Druck beim starken Abkühlen des Gases.

    Tipps

    Beachte die Rechnung in Kelvin: $0°C=273,15\,K$

    Lösung

    Gegeben

    $T_1=24°C$,$~~~~$$p_1=1\,bar$,$~~~~$$T_2= -240°C$

    Gesucht

    $p_2$

    Lösungsweg

    $\frac{p_1}{p_2}=\frac{T_1}{T_2}$

    Umstellung nach $p_2$, Einsetzen, Umrechnen in Kelvin und Lösen:

    $p_2=\frac{p_1\,\cdot\,T_2}{T_1}=\frac{1\,bar\,\cdot\,(-240°C)}{24°C}=\frac{1\,bar\,\cdot\,33,15\,K}{297,15\,K}\approx 0,112\,bar=112\,mbar$

30 Tage kostenlos testen
Mit Spaß Noten verbessern
und vollen Zugriff erhalten auf

8.090

sofaheld-Level

6.601

vorgefertigte
Vokabeln

7.447

Lernvideos

35.544

Übungen

33.097

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrer*
innen

laufender Yeti

Inhalte für alle Fächer und Schulstufen.
Von Expert*innen erstellt und angepasst an die Lehrpläne der Bundesländer.

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden