Warum kühlt sich warme Luft ab, wenn sie aufsteigt?
Warum kühlt sich warme Luft ab, wenn sie aufsteigt? Es wird ja immer gesagt, dass warme Luft (ein Luftpaket) die aufsteigt sich dabei abkühlt und ausdehnt und wenn Luft sinkt, sie sich aufwärmt und zusammenzieht. Warum? Das ideale Gasgesetz sagt doch pV=nR*T . In der Höhe ist der Druck geringer und das Volumen des Pakets wird größer, da müsste die Temperatur doch gleich bleiben?! Wo ist mein Denkfehler?
2 Antworten
Die Antwort von Trixieminze ist schon richtig. Vielleicht nur etwas kurz. Hier die Details: Man spricht von der sog. adiabatischen Abkühlung. Die Spraydose wird mit Druck befüllt. Das heisst, dass den Gasmolekülen Energie (eben Druck) zugeführt wird. Obwohl das Volumen der Dose gleich bleibt, ist in ihr mehr Gas enthalten, als ihr Volumen. Wenn jetzt die Spraydose entleert wird, dann verlieren die unter Druck gehaltenen Moleküle ihre Energie, indem sie sich ausdehnen. Da hast du also den Energieverlust. Ich selbst hatte früher eine Tauchbasis, in der die Flaschen mit 200 bar gefüllt wurden. Manchmal mussten sie aus Wartungsgründen "abgelassen" werden. Dabei hat sich immer um den Flaschenhals Rauhreif gebildet und eine mehr oder wenig kräftige Eiskruste um das Ventil herum. Und das bei Umgebungstemperaturen von 35 Grad im Schatten. Das gleiche Prinzip gilt bei deiner aufsteigenden Luft. In der Höhe ist der Luftdruck geringer - etwa 0,1 bar weniger pro 1000 Meter -. Die aufsteigende Warmluft (unter Druck der tieferen Region) dehnt sich aus, und verliert Energie, kühlt sich also ab. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die mit zunehmender Höhe die Umgebungstemperatur. In 11.000 Metern Höhe hast du um die 40 - 50 Grad unter Null. DAS dürfte der Hauptfaktor für die von dir erwähnte Abkühlung sein.
Druckabfall gleich Energieabfall ( Spraydose wird bei Benutzung kalt ) . Temperatur ist eine Zustandsgröße der Wärme !
überzeugt mich nicht: in der Spraydose ist das Volumen konstant, in meinem Beispiel nicht. Trotzdem danke!