Warum hat warme Luft eine geringere Dichte als kalte Luft?
Über die oben genannte Frage zerbreche ich mir nun schon lange den Kopf. Grund dafür sind die verschiedenen Aussagen unserer Lehrerin und die einer Meteorologin aus einem Erklärvideo.
In dem Video wurde gesagt, dass sich die Teilchen bei einer geringeren Dichte langsamer bewegen und so seltener zusammenstoßen. Bei einer höheren Dichte jedoch bewegen sich die Teilchen schneller und stoßen somit auch oft aneinander, wodurch Reibung also Wärme erzeugt wird. Das würde ja bedeuten, dass warme Luft eine höhere Dichte hat.
In der Schule hingegen haben wir gelernt, dass sich die Teilchen bei warmer Luft schneller bewegen, dadurch mehr Platz brauchen und somit die Dichte geringer ist.
Vielleicht kann mir ja hier jemand helfen. Vielen Dank schon mal im Voraus :)
4 Antworten
Die Moleküle warmer Luft bewegen sich schneller. Daher nehmen sie in ihrer Gesamtheit pro Zeitintervall mehr Raum ein, als langsamere Moleküle.
Bei einer höheren Dichte jedoch bewegen sich die Teilchen schneller und stoßen somit auch oft aneinander, wodurch Reibung also Wärme erzeugt wird. Das würde ja bedeuten, dass warme Luft eine höhere Dichte hat.
Die Schlussforlgerung kannst du so nicht ziehen. Höhere Dichte heißt nicht höhere Geschwindigkeiten der Teilchen.
Schau dir die ideale Gasgleichung an: pV = nRT. Ersetzt du die Stoffmenge durch m/M erhältst du: pV = mRT/M und damit die Dichte als: m/V = pM/(RT). Wie du siehst, ist die Dichte eines Gases umgekehrt proportional zur Temperatur.
Warme teile bewegen sich schneller und brauchen mehr platz
Weil sich alles bei Wärme ausdehnt. Guck ins Physikbuch.