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1 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Lehrplan Kenntnis der grundlegenden physikalischen Gesetze Verständnis für physikalische Vorgänge und ihre mathematische.

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1 1 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Lehrplan Kenntnis der grundlegenden physikalischen Gesetze Verständnis für physikalische Vorgänge und ihre mathematische Beschreibung anhand von Modellen Fähigkeit, physikalische Gesetze anzuwenden, um ihre Wirkung in technischen Systemen erkennen und Schlüsse ziehen zu können.

2 2 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur 8 Module Modul P1: Grundlagen Modul P2: Messtechnik/Systemdynamik Modul P5: Physik der Telekommunikation und Computertechnik 1 (Wechselwirkungen und Felder) Modul P6: Physik der Telekommunikation und Computertechnik 1 (Elektrischer Strom und Leitung)

3 3 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur 8 Module Modul P3: Proseminar Modul P4: Seminar Modul P7: Physik der Telekommunikation und Computertechnik 2 (Elektromagentismus und Optik) Modul P8: Physik der Telekommunikation und Computertechnik 2 (Schwingungen und Wellen)

4 4 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Atome und Moleküle Leukipp und Demokrit (5. Jh. V.Chr.) Atomhypothese von Dalton (1808) 1.Jedes Element ist aus Atome aufgebaut 2.Alle Atome eines Elements haben gleiche Grösse und Masse 3.Vereinigung von Atomen -> Moleküle

5 5 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Avogadrosche Hypothese Gleiche Volumina gasförmiger Körper enthalten bei gleichem Druck und gleicher Temperatur die gleiche Anzahl Teilchen. 1.Aus chemischen Versuchen lassen sich Angaben über die Massenverhältnisse der beteiligten Stoffe machen. 2.Die Stoffmenge kann durch die Anzahl Teilchen erfasst werden.

6 6 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur + 2 Raumteile Wasserstoffgas = 2 H 2 1 Raumteil Sauerstoffgas = O 2 2 Raumteile Wasser (Dampf) = 2 H 2 O

7 7 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Relative Atom- / Molekülmasse Die relative Atommasse A r (Molekülmasse M r ) eines Stoffes ist das Verhältnis der Masse des betreffenden Atoms (Moleküls) zur Masse eines vereinbarten Bezugsatoms. Das Bezugsatom ist das Kohlenstoffnuklid 12 C; seine relative Atommasse ist mit 12,0000 festgesetzt.

8 8 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Stoffmenge - Mol Ein System hat die Stoffmenge 1 mol, wenn es aus ebensoviel Teilchen besteht, wie Atome in 12 g des reinen Kohlenstoffnuklids 12 C enthalten sind. Molvolumen der idealen Gase Vm = 22,414 Liter/mol Avogadro-Konstante (Teilchenzahl pro Mol) NA = 6, mol -1

9 9 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Festkörper Kinetische Energie der Bestandteile < Bindungsenergie Geringe Beweglichkeit der Atome oder Moleküle Amorpher oder kristalliner Aufbau Volumsbeständig Inkompressibel

10 10 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Festkörper Formbeständig (Feste Gestalt) Formelastisch (setzt äußeren Kräften einen Widerstand entgegen) Homogenen oder inhomogenen Isotrope oder anisotrope Eigenschaften

11 11 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Flüssigkeiten Kohäsionsenergie > Kinetische Energie der Bestandteile > Bindungsenergie Vergleichbare Dichte wie Festkörper Volumsbeständig Keine Formbeständigkeit Freie Oberfläche Inkompressibel

12 12 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Gase Überwiegen der thermischen Bewegung Intermolekulare Kräfte << kinetische Energie der Teilchen Dichte ca der Dichte fester Körper Keine Formbeständigkeit Keine Volumsbeständigkeit, kompressibel Erfüllen das ganze Volumen

13 13 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Brownsche Molekularbewegung Beobachtung: Rauchteilchen im Mikroskop Schluss auf die Bewegung der Moleküle unregelmässige Zickzack- und Zitterbewegungen Brown (1827)

14 14 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Kohäsionskräfte Wechselwirkungen zwischen den Molekülen des gleichen Materials innerhalb einer Phase. –im Festkörper am grössten, –in Flüssigkeiten wesentlich kleiner –in Gasen vernachlässigbar

15 15 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Kohäsionskräfte bestimmen –die Viskosität, –die Kompressibilität und –die Oberflächenspannung. müssen zum Zerteilen (Schneiden, Reissen) eines Stoffes überwunden werden.

16 16 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Adhäsionskräfte Wechselwirkungskräfte zwischen den Molekülen unterschiedlicher Stoffe zwischen mehreren Phasen. Sie bewirken –die Haftreibung, –das Aneinanderhaften von verschiedenen Stoffen –die Benetzung.

17 17 (C) 2001, Hermann Knoll, HTW Chur Adhäsionskräfte sind nutzbar beim –Verbinden ( Kleben) –beim Beschichten (Lackieren) von Materialien.


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