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Brownsche Molekularbewegung

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Sonntag, 20. Juli 2014 um 19:48 Uhr

Mit der Brownschen Molekularbewegung befassen wir uns in diesem Artikel. Dabei wird erklärt, was man unter der Brownschen Molekularbewegung versteht und ein anschauliches Beispiel geliefert. Dieser Artikel gehört zum Bereich Thermodynamik.

Um sich die Brownsche Molekularbewegung vorstellen zu können, werfen wir kurz einen Blick auf das so genannte Teilchenmodell der Physik / Chemie. Beim diesem geht man davon aus, dass ein Stoff aus kleinen Kugeln besteht. In der Wirklichkeit sind zwar diese kleinsten Teilchen (Atome, Moleküle oder Ionen) von anderer Form, aber für die Erklärung der drei Aggregatzustände ( flüssig, fest, gasförmig ) reicht es aus, die Teilchen als kleine, runde Kugeln anzusehen. Die folgende Grafik zeigt dies:

Teilchenmodell

Im festen Zustand haben die Teilchen der Stoffe einen festen Platz um den sie "schwingen". Im flüssigen Zustand ist dies nicht mehr der Fall, sondern die Teilchen sind gegeneinander verschiebbar. Im gasförmigen Zustand können sich die Teilchen frei bewegen.

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Brownsche Molekularbewegung verstehen

Als brownsche Molekularbewegung wird die vom schottischen Botaniker Robert Brown ( wieder ) entdeckte Wärmebewegung von Teilchen in Flüssigkeiten bezeichnet. Die Teilchen vollführen dabei eine völlig regellose "Zick-Zack-Bewegung". Brown beobachtete unter dem Mikroskop, wie Pollen in einem Wassertropfen unregelmäßig zuckende Bewegungen machten.

Beispiel ( anschaulich ): Man kann sich die Brownsche Molekularbewegung wie folgt vorstellen: Ihr steht einige Meter entfernt von einem Ameisenhaufen, einzelne Ameisen sind nicht zu sehen. Legt ihr nun ein Taschentuch auf den Haufen und beobachtet dieses aus der selben Entfernung, so seht ihr, dass sich das Taschentuch bewegt. Man kann somit das Gesamtverhalten untersuchen, aber nicht das Verhalten eines "einzelnen".

Die Brownsche Molekularbewegung ist bei vielen Gelegenheiten unter dem Mikroskop untersucht und beobachtet worden. Es hat sich gezeigt, dass die Teilchen einer Flüssigkeit sich in dauernder, unregelmäßiger Bewegung befinden. Dabei ist die mittlere Geschwindigkeit um so größer, je höher die Temperatur der Flüssigkeit ist.

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