Aggregatzustände

In Feststoffen sind die Teilchen eines Stoffes aufgrund der relativ großen Bindungskräfte einen bestimmten Ort gebunden. Die zwischen den einzelnen Molekülen oder Atomen wirkenden Bindungskräfte bezeichnet man auch als intermolekulare bzw. interatomare Bindungskräfte (Hinweis: das Wort "inter" kommt aus dem Lateinischen und bedeutet "zwischen"). Diese starken interatomaren Bindungskräfte sorgen in Feststoffen letztlich dafür, dass der Stoff - auch unter Einwirkung moderater äußerer Kräfte - seine Form beibehält und nicht ohne weiteres auseinanderfällt.

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Abbildung: Fester Aggregatzustand

In Flüssigkeiten hingegen wirken im Vergleich zu Feststoffen geringere intermolekulare Bindungskräfte, sodass die Teilchen nicht mehr an einen festen Platz gebunden sind. Die Teilchen können sich innerhalb der relativ schwach wirkenden Bindungskräfte frei bewegen und ihren Ort wechseln. Dies ist auch der Grund weshalb Flüssigkeiten keine feste Form besitzen. Bereits durch die eigene Schwerkraft der Teilchen können die intermolekularen Bindungskräfte nicht mehr die Form des Stoffes aufrecht halten - der Stoff zerfließt.

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Abbildung: Flüssiger Aggregatzustand

In Gasen sind die intermolekularen Kräfte nochmals deutlich geringer als in Flüssigkeiten. Die einzelnen Teilchen verspüren untereinander also fast keine Bindungskräfte mehr. Sie können sich deshalb, anders als in Flüssigkeiten, relativ frei im Raum verteilen. Dies ist auch der Grund weshalb sich ausströmendes Gas einer Gasflasche rasch im ganzen Raum verteilt.

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Abbildung: Gasförmiger Aggregatzustand

In einer idealisierten Modellvorstellung von Gasen wird davon ausgegangen, dass die Teilchen sogar keinerlei Bindungskräfte untereinander ausüben und als Massepunkte anzunehmen sind, d.h. sie werden als Teilchen ohne räumliche Ausdehnung betrachtet. Eine weitere Annahme ist, dass zwischen den Teilchen selbst oder zwischen Teilchen und Gefäßwand nur ideal elastische Stöße auftreten. Mithilfe dieser idealisierten Vorstellung eines sogenannten idealen Gases lassen sich viele thermodynamische Prozesse von realen Gasen in sehr guter Näherung beschreiben.

Merke: für die Teilchen eines als ideal betrachteten Gases gilt:

  • sind als Massenpunkte anzunehmen,
  • besitzen keinerlei Bindungskräfte untereinander und führen
  • nur elastische Stöße aus.
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