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Übungsaufgaben
A1Der Ballon wird gedrücktAFB III
Eine Schülerin begründet, warum der Druck in einem verschlossenen Luftballon steigt, wenn man ihn bei gleicher Temperatur zwischen den Händen zusammendrückt. Ihre Begründung enthält Fehler. Widerlegen Sie sie, indem Sie genau die fehlerhaften Zeilen anklicken.
In diesem Heft stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Zeile 2 und 5 sind falsch: Die Gasmenge ist fest, es kommen keine Teilchen dazu, und die Masse ändert sich nicht. Der Druck steigt, weil bei kleinerem Volumen die Stöße an der Wand häufiger werden; das Produkt p · V bleibt dabei konstant. Die Zeilen 1, 3 und 4 stimmen.
Prüfen Sie, welche Zeilen etwas über die Gasmenge oder Masse behaupten. Die muss nach dem Gesetz gleich bleiben.
Zwei Zeilen nehmen an, dass sich die Menge der Luft ändert oder dass das Produkt p · V nicht konstant bleibt. Beides steht im Widerspruch zu den Bedingungen des Gesetzes.
A2Zustände im p-V-DiagrammAFB II
Das p-V-Diagramm zeigt sieben Zustände A bis G derselben abgeschlossenen Gasportion. Gleiche Farbe der Linie bedeutet gleiche Temperatur. Werten Sie das Diagramm aus und klicken Sie jeweils den gesuchten Zustand an.
Klicke das gesuchte Element an. Mit der Tastatur: Tab zum Wandern, Enter zum Auswählen.
C liegt bei 8 bar am höchsten, F bei 8 L am weitesten rechts. D (6 L; 2 bar) wird zu 3 L und 4 bar: Das ist G auf derselben blauen Isotherme. A (2 L; 6 bar) und B (4 L; 6 bar) haben denselben Druck, liegen aber auf verschiedenen Isothermen.
Lesen Sie die Werte von Volumen (waagerecht) und Druck (senkrecht) an den Achsen ab.
Bei konstanter Temperatur bleibt der Zustand auf derselben Linie, und bei halbem Volumen ist der Druck doppelt so groß. Zwei Zustände mit gleichem Druck liegen auf einer Waagerechten.
A3Warum Luft in die Lunge strömtAFB II
Beim Einatmen senkt sich das Zwerchfell. Erklären Sie den Vorgang mit dem ersten Gas-Gesetz, indem Sie in jeder Zeile den passenden Baustein wählen (die Körpertemperatur bleibt gleich).
Wähle in jedem Menü den passenden Eintrag.
| Schritt | Baustein |
|---|---|
| Das Zwerchfell senkt sich: Der Brustraum wird … | |
| Die Gasmenge in der Lunge ist in diesem Augenblick … | |
| Wegen p · V = konstant ist der Druck in der Lunge dann … | |
| Deshalb strömt Luft … | |
| Der Luftstrom endet, wenn der Druck in der Lunge … |
Ein größerer Brustraum bedeutet bei zunächst gleicher Gasmenge einen kleineren Druck in der Lunge. Luft strömt immer vom höheren zum niedrigeren Druck, hier also von außen hinein, bis innen wieder der Außendruck herrscht.
Beginnen Sie bei der Veränderung des Volumens und fragen Sie, was sie mit dem Druck macht.
Mehr Volumen bei gleicher Gasmenge und Temperatur bedeutet weniger Druck. Luft strömt vom höheren zum niedrigeren Druck.