Was würde passierenv?
Wenn ich Zwei Räume habe mit 1.Verbindungstür .Der eine Raum ist auf -50°C runtergekühlt und der andere auf +50°C hochgeheizt .Jetzt wird die Verbindungstür geöffnet
6 Antworten
Die Verteilung des Luftdrucks ist ein beiden Räumen unterschiedlich. Das liegt daran, dass die Luft im warmen Raum dünner ist, also eine geringere Dichte hat. Dass der Durchschnittsdruck in beiden Räumen gleich ist, setze ich mal voraus, denn sonst würde nach dem Öffenen der Tür erst mal ein genereller Druckausgleich erfolgen.
Der Druck in einer Luftschicht wächst mit dem Gewicht der darüber liegenden Luftschichte. Diese ist aber im warmen Raum weniger dicht, d.h. die Zunahme nach unten ist im warmen Raum geringer. Bei gleichem Durchschnittsdruck ist also der Druck im warmen Raum am Boden geringer, an der Decke höher. Die Luft strömt am Boden vom kalten in den warmen Raum, an der Decke (oder im oberen Bereich der Tür) vom warmen in den kalten Raum.
Das kannst du prüfen, wenn du einen Raum geheizt hast, einen anderen nicht. Halte einen angefeuchteten Finger oder eine Kerzenflamme in die Tür. Hab das grad noch mal ausprobiert, meine Kerzenflamme hatte ein Winkel von ca. 45 ° zur Senkrechten, das ist schon recht deutlich. Und die Temperaturdifferenz ist deutlich unter 100 Grad.
Es kommt durch Strömung zu einem Luftaustausch. Die Temperatur der Räume wird sich angleichen.
Für eine genauere Betrachtung fehlen wichtige Angaben:
Größe der beiden Räume
Luftfeuchtigkeit
Größe und Position der Türe
Beschaffenheit der Wände, Böden und Decken (Temperatur, Volumen, Wärmekapazitat, Wärmeleitindex) und die Außentemperatur.
Langfristig wird sich alles.der Außentemperatur angleichen.
Beispiel:
Öffnest Du eine Tiefkühltruhe, pasiert erst mal.gar nichts. Die kalte Luft bleibt unten in der Truhe. Die Durchmischung erfolgt nicht durch Konvektion (Luftbewegung) sondern nur durch Wärmestrahlung.
Woher ich das weiß? Ich habe eine Tiefkuhltruhe (-75°C) geöffnet. Der Raum hatte ungefähr 25°.
Anders beim Öffnen der Balkontüre, wenn es außen kalt ist. Die kalte Luft strömt im unteren Bereich der Türe in den Raum und verdrängt die warme Luft, die im oberen Bereich hinausfließt. Es kommt zu einer Verwirbelung und dadurch zum Wärmeaustausch.
Wasser wird zu Eis: 0 Grad ist nämlich der Gefrierpunkt.
Bei hoher Luftfeuchtigkeit wurde sich ein leichter Flaum von Schnee bilden.
Die Temperatur gleicht sich aus.
Ich hätte gesagt, bei 0 Grad, aber ich bin auch kein Physiker. :D Vielleicht verteilt sich die kalte Luft auch auf dem Boden und wird nach oben hin immer wärme.
Ich setze voraus, dass die Tür raumhoch ist.
Die warme Luft würde über die kalte strömen und umgekehrt, so dass eine Art Luftwirbel entstünde im Türbereich. Das käme aber bald zum Stehen und die Luft würde sich nach kalt am Boden zu warm an der Decke schichten.
Im Grenzbereich käne es zu Nebel bzw. sogar Regen da die relative Luftfeuchtigkeit der kalten Luft dort schnell die 100% erreichen würde.
Irgendwann würde sich eine Mitteltemperatur im ganzen Raum ergeben.
Wo her weisst aber das das exakt so sein muss ?
Ich habe nur überlegt. Kalte Luft ist schwerer als amwarne und fließt also durch die Öffnung unter die warne, die dadurch üver die kalte im kalten Raum gedrückt wird.
Irgendwann kommt das zur Ruhe weil die LS dann nach Temperatur, als Dichte sich gleichmäßig verteilen.
Die warne Luft hat viel mehr Wasser in sich, das durch die Abkühlung an den Sättigungsgrad von 100% kommen wird und dann kondensiert.
Gibt es dann Wind ?
Und wo ist es dann ausgeglichen bei welcher Temperatur ?