Wie viele kg Luft liegen über einem m² Erdoberfläche?
Luft hat eine Dichte von 1,3kg/m³
p:m/v bzw. dichte istgleich der masse geteilt durch das volumen.
wie kann ich die aufgabe lösen? danke
3 Antworten
Die gleiche Menge an kg Wasser einer Wassersäule, die in Meereshöhe denselben Druck ausübt.
Eine solche Wassersäule wäre 10m hoch und hätte bei einer Referenzfläche von 1m² eine Masse von 10.000kg.
Läuft in etwa auf das gleiche hinaus, was dir Nohumanbeing schon gesagt hat.
Dazu müsstest wissen, welcher Quadratmeter genau zu welcher Zeit gemeint ist und dann jegliche Luftbewegung dort anhalten.
Die Lufthülle der Erde ist nicht scharf begrenzt und zu unterschiedlichen Zeiten liegen an unterschiedlichen Orten in unterschiedlichen Höhen Luftmassen ganz unterschiedlicher Dichte.
Eine Bestimmung ihres Gewichtes halte ich für unmöglich.
Du kannst nicht einfach mit Dichte/Volumen rechnen, weil ...
- Du nicht weißt, wie "hoch" die Atmosphäre ist. Der Übergang zwischen Atmosphäre und "Weltraum" ist fließend.
- Die Dichte mit der Höhe variiert. Das liegt daran, dass auf unteren Luftschichten "mehr Atmosphäre liegt" und diese daher stärker komprimiert/verdichtet werden.
Ich würde wie folgt an die Sache herangehen.
Der Luftdruck auf Meeresspiegelniveau beträgt 1013 hPa = 1.013 * 10^5 Pa.
1 Pa = 1 N / m², also wirkt auf jeden Quadratmeter Erdoberfläche eine Kraft von 1.013 * 10^5 N.
Die Gravitationsfeldstärke g beträgt in Oberflächennähe 9.81 m/s².
F = m * g
m = F / g = (1.013 * 10^5 N) / (9.81 m/s²) = 1.0326 * 10^4 kg
Auf jedem Quadratmeter Erdoberfläche liegen also etwa 10.3 Tonnen Luft.
klingt vernünftig, danke!