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Abbildung 2.6 zeigt das Teilchenmodell eines Gases. Bei Stoffen im gasförmigem Zustand sind die Teilchen in schneller Bewegung, sie führen eine ungeordnete Brownsche Molekularbewegung aus.

Abbildung 2.6 Teilchenmodell eines Gases

In einem geschlossenen Raum führt das Stoßen der Teilchen gegen die Wände zum Druck, den das Gas ausübt. Wenn Sie ein Gas erwärmen, dehnt es sich aus. Wenn Sie das Gas aber in einem konstanten Volumen »einsperren«, zum Beispiel einer Plastikflasche, steigt bei Erwärmung der Druck in der Flasche, da sich das Gas nicht ausdehnen kann. Die Gasteilchen bewegen sich bei Temperaturzunahme immer schneller und stoßen somit häufiger und mit mehr Energie gegen die Wände. Der Druck in der Flasche steigt an. Diesen Druck können Sie mit entsprechenden Druckmessgeräten messen.

Bei Gasen entfällt die Volumenbeständigkeit, ein Gas füllt immer den zur Verfügung stehenden Raum vollständig aus. Die Bewegungsenergie der Teilchen ist so hoch, dass sie nicht mehr zusammenhalten, der gasförmige Stoff verteilt sich gleichmäßig im gesamten zur Verfügung stehenden Raum. Das ist auch gut so. Stellen Sie sich vor, die Luft würde lediglich die Hälfte Ihres Wohnzimmers ausfüllen. Dann müssten Sie immer den Kopf einziehen, wenn Sie atmen wollten. Im Schlafzimmer, wenn Sie im Bett liegen, wäre das hingegen kein so großes Problem.

Die Teilchen sind so weit voneinander entfernt, dass sie nur hin und wieder aneinanderstoßen, im Vergleich zur flüssigen Phase also auf großer Distanz bleiben. Aufgrund ihrer Bewegung sind die Teichen völlig ungeordnet. Gase lassen sich komprimieren, der Abstand zwischen den einzelnen Teilchen lässt sich durch Druckerhöhung reduzieren. Dadurch nähern sich Gase bei Erhöhung des Drucks immer mehr dem flüssigen Zustand an. Wie Sie aus Abbildung 2.2 entnehmen können, führt eine Druckerhöhung oder Temperaturerniedrigung zur Verflüssigung des Gases. Durch die Abkühlung verringert sich nämlich die Geschwindigkeit der Teilchen, sie rücken näher zusammen, bis sie den Zustand einer Flüssigkeit erreichen. Weiterhin lassen sich Gase in jedem beliebigen Verhältnis mischen, es entstehen homogene Gemische.

Luft besteht im Wesentlichen aus einer homogenen Mischung der Moleküle Stickstoff und Sauerstoff.