Warun ziehen sich Wassertröpfchen zu Wolken zusammen,anstatt gleichmässigen Dunst zu bilden?
4 Antworten
Bei Dunst ist die Luft nicht feucht genug, sie ist nicht gesättigt, Wassermoleküle existieren zu spärlich und die Grössen der in Dunst enthaltenen Wassertröpfchen (0.1–1 μm) sind zu gering um dichte Wolken zu bilden (Wolkentröpfchen 1–10 μm).
Wenn die Anzahl an Kondensationskeimen hinsichtlich Feuchtigkeitsangebot nicht zu hoch ist und die Luft übersättigt ist, arrangieren sich Wassertröpfchen eher zu Wolkentröpfchen. Ist deren Anzahl allerdings zu gross und ist die Luft nicht gesättigt, finden sich für die zahlreichen Kondensationskeime zu wenige Wassermoleküle und die Kondensationskeime konkurrieren gegenseitig um die vorhandenen Wassermoleküle.
So mag die Konzentration der Wassertröpfchen in Dunst relativ zur effektiven Feuchtigkeit der Luft zwar höher sein, die Grössen der einzelnen Tröpfchen sind jedoch zu klein und zu gleichmässig verteilt.
Kommt hinzu, dass — da ja die Luft in Dunst ungesättigt ist, wohingegen in einer Wolke Übersättigung herrscht — die bestehenden Wassertröpfchen im Dunst gerade auch wegen des Konkurrenzdrucks laufend wieder verdunsten und somit nicht weiter zu Wolkentröpfchen anwachsen können.
Kurz:
Wolke: Übersättigung und nicht zu viele Kondensationskeime.
Dunst: Untersättigung und relativ viele Kondensationskeime.
es gibt sehr viele Mechanismen die Wolkenbildung begünstigen können, nicht alle sind auch verstanden oder gefunden.
https://mfe.webhop.me/forschung-wissenschaft/forschung/neuer-mechanismus-der-wolkenbildung-entdeckt/
mfe
Wasserdampftröpfchen in der Atmosphäre üben aufgrund schwacher Van-der-Waals-Kräfte eine geringfügige gegenseitige Anziehung aus.
Die Hauptfaktoren, die die Tröpfchen zu Wolken zusammenziehen, sind das Vorhandensein von Kondensationskeimen, Konvektion und Aufstieg von feuchter Luft, die zu Abkühlung und Kondensation führen, und die Koaleszenz, bei der Tröpfchen kollidieren und zu größeren Tropfen verschmelzen.
Wasserdampf oder Wassertröpfchen? Ein Verbund von Wassermolekülen kann immer nur aus einer Aggregatphase bestehen, Wasserdampftröpfchen gibt es nicht.
Van-der-Waals wirkt zwischen Molekülen mit nur schwacher Polarität mit einer Elektronegativitätsdifferenz bis maximal 0.4, wie das in einfachen organischen Verbindungen (z.B. in C3H8) häufig der Fall ist. Im Wassermolekül beträgt die Elektronegativitätsdifferenz zwischen Sauerstoff und Wasserstoff jedoch 1.4, weswegen hier die Wasserstoffbrückenbindung das Zepter übernimmt.
Die Kondensationskeime sind ebenfalls bei der Bildung von Dunst im Spiel. Die Koaleszenz kommt erst zum Tragen, wenn bereits eine Wolke in der Luft schwebt und sich Hydrometeore bilden.
Konvektion ist für Wolkenbildung nicht unbedingt erforderlich, siehe Stratus.
Nebel ist gleichmäßiger Dunst. Es ist also völlig unterschiedlich.