Modul 4Lektion 1 Physikalische WissenschaftAlles, was wir im Universum beobachten können, ist entweder Materie oder Energie. Materie ist alles, was Raum einnimmt und Masse hat. All diese Dinge sind Beispiele für Materie: Alle Materie besteht aus winzigen Teilchen. Manche Materie, wie z. B. Gold, besteht aus einzelnen Atomen. Manche Materie, wie z. B. Wasser, besteht aus Molekülen. Manche Materie, wie z. B. die in Sternen, besteht aus geladenen Teilchen, den Ionen. Alle diese Teilchen befinden sich in ständiger, zufälliger Bewegung. Eine Materieprobe wird entweder als fest, flüssig, gasförmig oder als Plasma klassifiziert, je nachdem, wie diese Teilchen angeordnet sind und wie sie sich bewegen.Feste Teilchenanordnung: Die Teilchen in Festkörpern sind dicht aneinander gepackt. In den meisten Festkörpern sind die Teilchen in einem bestimmten, festen Muster angeordnet.Teilchenbewegung: Die Teilchen sind so dicht gepackt, dass sie sich kaum bewegen können. Sie schwingen hauptsächlich an ihrem Platz. Die Teilchen können sich nicht sehr viel bewegen, sie haben ein festes Volumen und eine feste Form. Die Teilchen eines Festkörpers befinden sich in einer engen, festen Position. Da sich die Teilchen in Festkörpern nicht frei bewegen können, schwingen sie nur ein wenig. Festkörper haben ein bestimmtes Volumen und eine bestimmte Form.FlüssigkeitenTeilchenanordnung: Die Teilchen in Flüssigkeiten liegen relativ dicht beieinander, aber nicht so dicht wie die in Festkörpern. Sie sind nicht in einem festen Muster angeordnet.Teilchenbewegung: Die Teilchen in Flüssigkeiten haben genug Energie, um aneinander vorbeizugleiten. Die Teilchen können sich aneinander vorbeibewegen, liegen aber immer noch dicht beieinander, sie haben ein festes Volumen, aber keine feste Form. Die Teilchen einer Flüssigkeit liegen dicht beieinander, aber sie sind nicht wie in einem Festkörper ordentlich angeordnet, sondern haben genug Platz, um aneinander vorbeizugleiten. Daher haben Flüssigkeiten ein bestimmtes Volumen, aber keine bestimmte Form: Die Teilchen in Gasen sind sehr weit voneinander entfernt. Sie haben keine feste Anordnung.Teilchenbewegung: Die Teilchen in Gasen haben so viel Energie, dass sie so weit wie möglich voneinander entfernt bleiben. Sie fliegen ständig mit sehr hohen Geschwindigkeiten umher. Die Teilchen sind so weit voneinander entfernt und bewegen sich so schnell, dass sie kein festes Volumen und keine feste Form haben. Sie dehnen sich aus, um ihre Behälter zu füllen. Gase sind außerdem stark komprimierbar, d. h. man kann ihr Volumen erheblich verkleinern, indem man Druck auf sie ausübt. Das liegt daran, dass zwischen den Teilchen eines Gases viel leerer Raum ist. Sie bewegen sich schnell und ungeordnet. Das Volumen eines Gases nimmt außerdem mit steigender Temperatur zu. Gase haben kein bestimmtes Volumen und keine bestimmte Form.