18.5 Die fünf Aggregatzustände
In der Mittelstufe habt ihr die drei Aggregatzustände (oder Zustandsformen von Materie) fest - flüssig - gasförmig kennengelernt.
In ihnen unterscheiden sich die Atome und Moleküle in ihrer Beweglichkeit und die Art wie sie miteinander verbunden und in Wechselwirkung treten können.
Wenn Eis erwärmt wird, brechen einige Bindungen durch die heftigeren Molekülschwingungen auf, Molekülgruppen können übereinander gleiten. Das ist eine Flüssigkeit. Bei weiterer Erwärmung trennen sich alle Bestandteile. Wir haben ein Gas vorliegen.
Diese drei Zustandsformen gibt es eigentlich nur auf Planeten, sie sind somit sehr selten im Universum.
Am häufigsten kommt die Zustandsform eines Plasmas vor:
Durch starke Erhitzung stoßen Atome so heftig aneinander, dass sie ionisiert werden, d.h. Elektronen abgeben.
Ein Plasma besteht also aus frei beweglichen Elektronen und positiv geladenen Ionen.
Alle Sterne bestehen fast vollständig aus Plasma. Plasmen können auch durch Magnetfelder stark beeinflusst werden. Damit gelingt es Plasmen in starken Magnetfeldern zu speichern und hoffentlich bald zur Energieerzeugung durch Kernfusion zu nutzen.
Es gibt auch kalte Plasmen: Hier erfolgt die Ionisierung durch extrem hohen Druck, wie beim Wasserstoff im Inneren des Jupiters.
Wenn Sterne alt werden, bilden sie Kugeln aus entarteter Materie:
Sonnenähnliche Sterne werden zu Weißen Zwergen. Hier entartet das Elektronengas.
Massereiche Sterne werden zu Neutronensternen, hier entartet das Neutronengas.
Was heißt Entartung?
Druck und Temperatur haben nichts mehr miteinander zu tun (normalerweise steigt der Druck mit der Temperatur) . Der Stern wird nicht durch einen inneren Druck durch hohe Temperatur stabilisiert, sondern durch einen sog. Entartungsdruck. Dieser Entartungsdruck entsteht, weil bei den extrem hohen Dichten entarteter Materie sich die Bestandteile wegen quantenmechanischen Gesetzen nicht näher kommen können.
Unsere Sonne wird in 5 Milliarden Jahren zu einem Weißen Zwerg. Sie wird dann durch das entartete Elektronengas stabilisiert. Sie wird immer eine Größe von dann 10 km behalten, obwohl sie ständig kälter wird.
Komplett entartetes Verhalten...
Entartetes Elektronengas gibt es aber auch auf der Erde: Die Leitungselektronen in einem Metall bilden ein entartetes Gas.
Wer etwas mehr darüber nachlesen möchte, kann auf meine Homepage ins Extrafutter gehen:
https://www.natur-science-schule.info/post/der-vierte-und-f%C3%BCnfte-aggregatzustand
Nun beginnen wir im nächsten Post wirklich mit der Behandlung von Drehungen. Zuerst mit der Drehung des Mondes um die Erde...
Keine Kommentare:
Kommentar veröffentlichen