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Demo · Lerneinheit im Plattform-Format

Eine echte Einheit aus dem Modul „Aggregatzustände und Gase“ (Chemie). Interaktive Bausteine (Schieberegler, Kurz-Check mit Rückmeldung) kommen mit der Plattform; hier siehst du Aufbau und Tiefe.

20 min Lesezeit

Gasgesetze

Was ein Gas ist

In drei Sätzen

Ein Gas besteht aus Teilchen, die sich frei und schnell bewegen und nur selten zusammenstoßen. Druck entsteht, wenn die Teilchen gegen die Gefäßwand prallen – mehr Stöße, mehr Druck. Volumen, Druck und Temperatur hängen bei Gasen immer zusammen; die Gasgesetze beschreiben, wie.

Typische Falle

„Gase haben kein Volumen“ – doch. Sie füllen jedes Volumen aus, das man ihnen gibt, und genau deshalb lässt sich ihr Volumen mit Druck und Temperatur verändern.

Boyle-Mariotte

In drei Sätzen

Drückst du ein Gas bei gleicher Temperatur zusammen, steigt der Druck: p · V = konstant. Halbes Volumen heißt doppelter Druck. Das gilt für ideale Gase – und für den MedAT gelten alle Gase als ideal.

So rechnest du

  1. Alles aufschreiben: p₁ = 1,0 bar, V₁ = 4,0 L, V₂ = 2,0 L.
  2. Umstellen: p₂ = p₁ · V₁ / V₂.
  3. Einsetzen: p₂ = 1,0 bar · 4,0 L / 2,0 L = 2,0 bar.

Kurz-Check

Ein Gas mit 3,0 L bei 2,0 bar wird bei gleicher Temperatur auf 1,0 L zusammengedrückt. Welcher Druck stellt sich ein?

Charles und Gay-Lussac

In drei Sätzen

Wärmst du ein Gas bei gleichem Druck, wird es größer: V ~ T (Charles). Wärmst du es bei gleichem Volumen, steigt der Druck: p ~ T (Gay-Lussac). Beides stimmt nur mit der Temperatur in Kelvin.

Bild dazu

Volumen steigt linear mit der Temperatur in Kelvin
Die Gerade geht durch den Nullpunkt. Deshalb funktioniert „doppelte Temperatur, doppeltes Volumen“ nur in Kelvin.

So rechnest du

  1. Temperaturen in Kelvin umrechnen: 27 °C → 300 K, 177 °C → 450 K.
  2. Verhältnis bilden: 450 K / 300 K = 1,5.
  3. Volumen mal Verhältnis: 2,0 L · 1,5 = 3,0 L.

Probier es

Charles: V₂ = V₁ · T₂ / T₁

V₂ =3,0 L

Typische Falle

„Von 10 °C auf 20 °C verdoppelt sich die Temperatur“ – nein. In Kelvin sind das 283 K und 293 K, also nur 3,5 % mehr.

Kurz-Check

Ein Gas hat bei 300 K ein Volumen von 2,0 L. Welches Volumen hat es bei 600 K und gleichem Druck?

Allgemeines Gasgesetz

In drei Sätzen

Alle drei Zusammenhänge stecken in einer Gleichung: p · V = n · R · T. Mehr Teilchen (n) oder höhere Temperatur (T) bei gleichem Volumen heißt mehr Druck. Für Vergleiche desselben Gases reicht p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂ – R und n kürzen sich weg.

Kurz-Check

Welche Größe bleibt beim allgemeinen Gasgesetz für eine abgeschlossene Gasmenge konstant?