Physik - Mechanik

griech.: „die Kunst, Maschinen zu bauen“

• fest

• flüssig

• gasförmig

Schmelzpunkt

Siedepunkt

Erstarrungstemperatur

Kondensation

0 Grad Celsius

100 Grad Celsius

327 Grad Celsius

1750 Grad Celsius

Minus 39 Grad Celsius

357 Grad Celsius

-210 Grad Celsius

-196 Grad Celsius

Im festen Zustand behalten alle Körper, falls keine äußeren Kräfte wirken, ihre Form. Sie sind nicht zusammendrückbar (inkompressibel). Es lässt sich also vermuten, dass die Bausteine in einer regelmäßigen, dichten Struktur angeordnet sind und sich bei Erwärmung ausdehnen.

Im flüssigen Zustand passt sich das jeweilige Material der Form des Behälters an. Es hat keine eigene äußere Form. Flüssigkeiten sind ebenfalls nicht kompressibel: Wenn Sie eine Injektionsspritze mit Wasser füllen und die Öffnung der Spritze verschließen, wird es Ihnen nicht gelingen, den Stempel der Spritze niederzudrücken. Dennoch muss zwischen den einzelnen Bausteinen noch „Platz“ sein: Wie ließe es sich sonst erklären, dass man in einem Glas Wasser eine recht erhebliche Menge Salz oder Zucker auflösen kann, ohne dass sich der Wasserspiegel hebt?

Die im gasförmigen Zustand vorliegenden Stoffe haben, ebenso wie Flüssigkeiten, keine eigene äußere Form. Sie sind aber, im Gegensatz zu den Flüssigkeiten, zusammendrückbar. Davon können Sie sich leicht überzeugen, indem Sie die Öffnung einer Fahrradluftpumpe verschließen: der Stempel lässt sich nun (gegen wachsenden Widerstand) einschieben. Zwischen den Bausteinen eines Stoffes scheint also im gasförmigen Zustand noch eine Menge „Platz“ zu sein, sonst ließe er sich nicht so leicht zusammendrücken.

Bei Erwärmung dehnt sich jeder Stoff aus, gleichgültig, in welchem Zustand er sich befindet.a

-273,14 Grad Celsius

Es gibt technologische Grenzen bei der Kühlung, da der absolute Nullpunkt (-273,15°C oder 0 Kelvin) nicht erreicht werden kann. Unsere heutigen Kühlsysteme sind nicht in der Lage, diese Temperatur zu erreichen oder zu halten.

• Nach dem dritten Hauptsatz der Thermodynamik kann der absolute Nullpunkt nicht erreicht werden, weil die Entropie eines Systems am absoluten Nullpunkt minimal, aber nicht null ist. Es wäre unendlich viel Energie erforderlich, um diesen Zustand zu erreichen.

• Gasförmig: In einem gasförmigen Zustand sind die Teilchen weit voneinander entfernt und bewegen sich frei. Dadurch gibt es viel Raum zwischen den Teilchen, der durch Druck verringert werden kann, wodurch Gase leicht komprimierbar sind.