Hochdruck Tiefdruck < Erdkunde < Geisteswiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 13:46 So 23.08.2009 | | Autor: | Maluues |
Hallo.
Um die Windenstehung etwas aufzufrischen habe ich mich heute etwas im Internet umgeschaut.
Auf einer Website steht geschrieben: Warme Luft dehnt sich aus, wodurch sie leichter wird und aufsteigt, ein niedrigerer Druck („Tiefdruck“) entsteht. Kalte Luft hingegen zieht sich zusammen, so dass ein höherer Druck („Hochdruck“) entsteht.
Ich verstehe dieses Phänomen nicht so ganz.
Ich würde folgende Schlussfolgerung ziehen:
Wenn warme Luft sich ausdehnt steigt sie nach oben, wo sie sich doch tehoretisch mit anderen Luftmassen vermischen müsste und dort damit eine größere Konzentration an Luft zu finden sein.
Wäre somit der Druck nicht in der Luft Höhe größer?
Leider weiß ich nicht mehr viel von Physik (abgewählt, aufgrund der dürftigen Erkenntnise der Lehrer).
Es wäre nett , wenn mir jemand die obige Aussage erklären könnte.
Grüße
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Hallo,
> Hallo.
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> Um die Windenstehung etwas aufzufrischen habe ich mich
> heute etwas im Internet umgeschaut.
>
> Auf einer Website steht geschrieben: Warme Luft dehnt sich
> aus, wodurch sie leichter wird und aufsteigt, ein
> niedrigerer Druck („Tiefdruck“) entsteht. Kalte Luft
> hingegen zieht sich zusammen, so dass ein höherer Druck
> („Hochdruck“) entsteht.
>
Das was du auf der Webseite gefunden hast ist richtig. Ich versuche es dir so einfach wie möglich zu erklären. Wie du nun weisst steigt warme Luft nach oben das bedeutet das unten Luft "fehlt". Der Druck muss also am Boden fallen. Denn phsikalisch ist der Druck nichts anderes als [mm] \\p=\bruch{Kraft}{Flaeche}. [/mm] Also ist der (Luft)druck nichts anderes als das Gewicht der über einem Ort vom Boden bis zur Atmosphärengrenze reichenden vertikalen Luftsäule pro Qadratmeter. Mit der Schlussfolgerung hast du im Prinzip recht. Die nach oben gestiegene Luft vermischt dich mit der Höhenluft. Was passiert nun? Der freie Aufstieg der Luft hört nun auf da sich die Luft abgekühlt hat und somit nicht mehr frei sondern nur noch wenn die Möglichkeit besteht erzwungen aufsteigen kann. Aber dies lassen wir mal weg um es nicht zu all zu kompliziert zu machen. Stelle dir immer ein Luftpacket vor sagen wir einmal mit einer Temperatur von 20°C. In 3000m haben wir eine Temperatur von -10°C. Das Luftpacket steigt also so lange auf bis sich das Luftpacket der Umgebungstemperatur angepasst hat. Der nächste wichtige Punkt ist folgender:
Du weisst ja dass nun am Boden Luft "fehlt" und der Luftdruck am Boden gesunken ist. Die Atmosphäre möchte aber immer einen "Normal"zustand wiederherstellen, das bedeutet das von oben wieder Luft nach unten gelangen muss. Dies führt dich zu den Begriffen der Konvergenz und Divergenz und letztendlich zum Begriff des Windes.
> Ich verstehe dieses Phänomen nicht so ganz.
>
> Ich würde folgende Schlussfolgerung ziehen:
>
> Wenn warme Luft sich ausdehnt steigt sie nach oben, wo sie
> sich doch tehoretisch mit anderen Luftmassen vermischen
> müsste und dort damit eine größere Konzentration an Luft
> zu finden sein.
> Wäre somit der Druck nicht in der Luft Höhe größer?
>
> Leider weiß ich nicht mehr viel von Physik (abgewählt,
> aufgrund der dürftigen Erkenntnise der Lehrer).
>
> Es wäre nett , wenn mir jemand die obige Aussage erklären
> könnte.
>
Konntest du das nchvollziehen?
> Grüße
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![[hut]](/images/smileys/hut.gif "[hut]") Gruß
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:01 So 23.08.2009 | | Autor: | Maluues |
Hallo und danke für die Antwort :)
Ich hätte noch eine kleine Frage:
Druck ist wie du bereits beschrieben hast der Quotient aus Kraft und Fläche.
Die Kraft die auf die Erde wirkt ist die Schwerkraft, oder?
Mein Problem ist nun der Begriff der "Fläche"?
Ich weiß, dass Luft aus verschiedenen Komponenten besteht und sich die Molkeküle der Luft frei bewegen (Entrhopie ?). Also kann man eigentlich doch nicht von einer festen Fläche ausgehen.
Dadurch, dass sich nun die Luft erhitzt kommt es doch einfach zu einer schnelleren und ausgedehnteren Teilchenbewegung (sehe ich das richtig) und die führt letztendlich zum Aufstieg in größere Höhen.
Also ist die Luftkonzentration (die Konzentration an Stickstoff, Sauerstoff, etc) in Höhe nun größer als am Boden.
Ich stelle mir das gerade wie unendlich viele Packete vor, die übereinander gestapelt sind und auf die eine bestimmte Kraft wirkt.
Nur ist die Fläche dieser Pakete gleichgroß und ebenso die Kraft, weswegen ich nicht verstehe, warum am Boden ein niedrigerer Druck herrschen soll als in größerer Höhe?
Sollte ich davon ausgehen, dass sich in der Höhe durch die höhere Konzentration an Teilchen die Fläche ausweitet?
Sollte dies der Fall sein, so wäre der Druck in der Höhe geringer als der Durck am Boden, dass sich der Quotient verkleinert.
Ich bin gerade etwas verwirrt.....
Über Hilfe wäre ich dankbar.
Grüße
Ps: Ich merke gerade das Physik ziemlich interessant ist...
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Hallo,
> Hallo und danke für die Antwort :)
>
> Ich hätte noch eine kleine Frage:
>
> Druck ist wie du bereits beschrieben hast der Quotient aus
> Kraft und Fläche.
> Die Kraft die auf die Erde wirkt ist die Schwerkraft,
> oder?
> Mein Problem ist nun der Begriff der "Fläche"?
>
Ja das ist die Schwerkraft: [mm] \\F_{G}=mg=\rho\cdot\\V\cdot\\g
[/mm]
> Ich weiß, dass Luft aus verschiedenen Komponenten besteht
> und sich die Molkeküle der Luft frei bewegen (Entrhopie
> ?). Also kann man eigentlich doch nicht von einer festen
> Fläche ausgehen.
Warum nicht? Du betrachtest doch nicht alles als Ganzes
> Dadurch, dass sich nun die Luft erhitzt kommt es doch
> einfach zu einer schnelleren und ausgedehnteren
> Teilchenbewegung (sehe ich das richtig)
Ja das ist auch richtig. Man kann den Druck auch anders definieren. Der Druck ist dann der Aufprall seiner Moleküle auf eine Fläche. [mm] \\p=\bruch{1}{3}\cdot\\n\cdot\\m\cdot\\v^{2} [/mm] wobei n die Anzhal der Moleküle ist m die masse und v die geschw.. Nun kannst du die obige gleichung auch mit hilfe der kinetischen Energie schreiben. somit hast du: [mm] \\p=\bruch{2}{3}\cdot\\n\cdot\\E_{Kin} [/mm] somit ist der Druck proportional zur kinetischen ernergie seiner moleküle. Nun ein kleiner exkurs zur temperatur. Nach der kinetischen gastheorie hängt die Temperatur (Wärmezustand eines körpers) mit der bewegungsenergie zusammen und zwar mit [mm] \\E_{Kin}=\bruch{1}{2}\cdot\\m\cdot\\v^{2}=\bruch{3}{2}\cdot\\k\cdot\\T. [/mm] Nun lässt sich auch einsehen dass der Druck (p) proportional zur Temperatur (T) ist.
> und die führt letztendlich zum Aufstieg in größere Höhen.
>
> Also ist die Luftkonzentration (die Konzentration an
> Stickstoff, Sauerstoff, etc) in Höhe nun größer als am
> Boden.
>
Die Konzentration an Sauerstoff ist in der Höhe größer als am Boden? Ich glaube Bergsteiger könnten dir ein Lied davon singen 
Beachte hier immer dass die Atmosphäre immer einen Normalzustand anstrebt. Luft muss von oben nach unten gelangen.
Um es auf molekularer Ebene zu betrachten musst du dir auch das Atomgewicht der einzelnen Moleküle anschauchen. Wasserstoff hat beispielsweise das kleinste Atomgewicht wodurch in sehr großen Höhen nur noch Wasserstoff vorhanden ist.
Um jedoch die Entstehung von Tiefdruck gebieten zu verstehen müssen wir nicht in die molekulare Ebene. Das kannst du dir auch ganz einfach wie folgt versuchen vorustellen. In großen Höhen findet eine Entmischung statt. Das bedeutet, wie ich oben beschrieben habe, dass sich das Volumen der leichteren der leichten Gase auf kosten der schwereren Gase. Dies geschieht jedoch erst in einer Höhe von rund ca 120 km. Sodass du diese Sachen eig gar nicht wissen brauchst um die Entstehiung von Tiefdruckgebiten zu verstehen. Also nicht auf molekularer Ebene denken
> Ich stelle mir das gerade wie unendlich viele Packete vor,
> die übereinander gestapelt sind und auf die eine bestimmte
> Kraft wirkt.
> Nur ist die Fläche dieser Pakete gleichgroß und ebenso
> die Kraft, weswegen ich nicht verstehe, warum am Boden ein
> niedrigerer Druck herrschen soll als in größerer Höhe?
>
> Sollte ich davon ausgehen, dass sich in der Höhe durch die
> höhere Konzentration an Teilchen die Fläche ausweitet?
Nein. Die Fläche bleibt gleich. Stell dir mal ein Volumen mit Luft vor. Der Punkt 1 befindet sich am Boden und Punkt 2 befindet sich in 200 m Höhe. Es ist doch nun leicht einzusehen dass am Punkt 1 ein größerer Druck vorherrscht weil über dem Punkt 1 mehr Luft vorhanden ist 
> Sollte dies der Fall sein, so wäre der Druck in der Höhe
> geringer als der Durck am Boden, dass sich der Quotient
> verkleinert.
>
Ja genau und so ist es auch. Der Luftdruck nimmt mit der Höhe ab. Das gilt allgemein.
> Ich bin gerade etwas verwirrt.....
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> Über Hilfe wäre ich dankbar.
>
> Grüße
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> Ps: Ich merke gerade das Physik ziemlich interessant
> ist...
>
>
>
Gruß
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:57 So 23.08.2009 | | Autor: | Maluues |
Hallo und herzlichen dank für die Antwort.
Noch eine kleine Frage :/
> Stell dir mal ein Volumen
> mit Luft vor. Der Punkt 1 befindet sich am Boden und Punkt
> 2 befindet sich in 200 m Höhe. Es ist doch nun leicht
> einzusehen dass am Punkt 1 ein größerer Druck vorherrscht
> weil über dem Punkt 1 mehr Luft vorhanden ist
> >
Gerade das interessiert mich! Warum ist der Druck der an P1 vorherrscht größer als an P2.
Wir haben 2 Größen, deren Quotient entscheidet wie groß der vorherrschende Druck ist.
Fläche und Kraft
P1 und P2 sind über bzw untereinander.
Beide haben die gleiche Fläche und auf beide wirkt die Schwerkraft.
Also wäre p von P1 und p von P2 gleich.
Ich weiß, dass diese Schlussfolgerung falsch ist, aber verstehe gerade nicht so richtig warum.
In meinen Gedanken ändert sich keine der Größen die entscheiden wie groß der Druck ist.
Grüße
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:52 So 23.08.2009 | | Autor: | mmhkt |
Guten Abend,
> > Stell dir mal ein Volumen
> > mit Luft vor. Der Punkt 1 befindet sich am Boden und Punkt
> > 2 befindet sich in 200 m Höhe. Es ist doch nun leicht
> > einzusehen dass am Punkt 1 ein größerer Druck vorherrscht
> > weil über dem Punkt 1 mehr Luft vorhanden ist
> > >
>
> Gerade das interessiert mich! Warum ist der Druck der an P1
> vorherrscht größer als an P2.
> Wir haben 2 Größen, deren Quotient entscheidet wie groß
> der vorherrschende Druck ist.
>
> Fläche und Kraft
>
> P1 und P2 sind über bzw untereinander.
> Beide haben die gleiche Fläche und auf beide wirkt die
> Schwerkraft.
> Also wäre p von P1 und p von P2 gleich.
>
> Ich weiß, dass diese Schlussfolgerung falsch ist, aber
> verstehe gerade nicht so richtig warum.
>
> In meinen Gedanken ändert sich keine der Größen die
> entscheiden wie groß der Druck ist.
Der markierte Satz sagt es eigentlich deutlich.
Aber um bei deinem Bild der übereinander gestapelten Pakete zu bleiben:
Stell dir vor, Du stehst am Boden und trägst die gesamten Luftsäulenpakete über dir.
Jedes Paket habe eine Höhe von 1m. Die restlichen Maße sind egal.
Egal wie viele Pakete die gesamte Luftsäule haben mag, es sind immer 200 Pakete mehr, als Du tragen müßtest, wenn Du in 200 m Höhe ständest.
Schönen Abend
mmhkt
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:23 So 23.08.2009 | | Autor: | Maluues |
Hallo und danke auch dir für die Antwort.
Das habe ich alles insoweit verstanden und deine Veranschaulichung ist auch super :)
Also ist der Druck unten an P1 größer als an P2.
Warum sprechen wir dann von einem Tiefdruckgebiet und nicht Hochdruckgebiet?
Auch interessiert mich das warum. Wenn P2 auf P1 drückt so ändert,dass ja nichts an der Kraft oder Fläche, die für die Größe "Druck" entscheidend sind.
Grüße
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Hallo,
wie ich schon sagte. Tiefdruckgebiete sind Gebiete niedrigeren Druckes gegenüber seiner Umgebung IN EINER EBENE.
Zur zweiten aussage: [mm] \\F_{G}=mg=\rho\cdot\\V\cdot\\g. [/mm] Auf [mm] P_{1} [/mm] wirkt doch eine größere Kraft.
Gruß
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:41 Mo 24.08.2009 | | Autor: | Maluues |
Hallo und danke für die Antworten und erbrachte Geduld :)
Ich versuche nun zusammenzufassen,ob ich es richtig verstanden habe.
Warme Luft dehnt sich aus und steigt nach oben.
Nun drückt mehr Kraft auf die Fläche, also ist der Druck am Boden höher als in der Luft.
Da aber hier am Boden Luft fehlt, ist der Druck in Relation zur Umgebung geringer.
Die Atmosphäre strebt einen "Normalzustand" an und dies führt durch Divergenz und Konvergenz letztendlich zur Entstehung des Windes.
Habe ich das so richtig verstanden?
Grüße
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:08 Mo 24.08.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ganz hast dus nicht verstanden. Vergiss erstmal die Fremdworte Divergenz und Konvergenz.
Wenn du 2 endlos hohe Tuerme auf der erde haettest, im beiden dieselbe Temperatur, dann wuede die Luft nach oben immer duenner, weil sie von immer weniger, was darueber lastet zusammengedrueckt wuerde.
grob stell die dir 10km hoch vor. beide enthalten luft bis 9km. Wenn du jetzt die Luft in einem der Tuerme erhitzt dehn sie sich aus, wurde also bis 9.1 km reichen. da sie im Turm eingesperrt ist, wurde sie am boden immer noch denselben druck ausueben, denn es ist ja gleichviel Gewicht, nur in nem groesseren volumen.
jetzt verbindest du aber die 2 Tuerme, dann laufen die 100m zuviel von dem Waermeren turm zum teil zu dem kaelteren, oben rueber , jetzt ist in dem waermeren weniger Luft, also auch weniger Kraft auf den Boden. Wenn du die Tuerme jetzt noch unten verbindest, wird luft von dem kaelteren Turm in den waermeren gedrueckt, in der Verbindung gibts also "Wind"
am ende denkst du dir die Tuerme wieder weg. an einer stelle der erde machst du es waermer als an einer benachbarten. die Luft dehnt sich aus, fliesst oben weg, unten wird kaeltere Luft nachgedrueckt.
Mit dem immer kleineren druck nach oben hat das nichts zu tun.
wenn du ein experiment machen willst, nimm nen breiten Kochtopf mit Wasser und z.bsp. Teeblaettern drin. Stell ihn auf die kleinste Platte des Herds oder auf ne Kerze oder anderes kleines Feuer. dann siehst du nach kurzer Zeit, wie das Wasser und damit die Teeblaetter in der Mitte nach oben steigen, weil auch das wasser unten in der Mitte schneller warm und damit weniger dicht wird. Sehr lange geht in dem Topf das Experiment nicht, weil sich das Wasser nach einiger Zeit ueberall erwaermt hat.
aber auch hier, steigt das waermere wasser nach oben und geht dort dann zur Seite, und unten fliesst von der Seite das kaeltere nach.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:25 Mo 24.08.2009 | | Autor: | Maluues |
Hey und danke für die Antwort!
Das Beispiel ist super.
Wenn du jetzt die Luft in einem der Tuerme erhitzt dehn sie sich aus, wurde also bis 9.1 km reichen. da sie im Turm eingesperrt ist, wurde sie am boden immer noch denselben druck ausueben, denn es ist ja gleichviel Gewicht, nur in nem groesseren volumen.
Also ist es so, dass überall im Turm gleicher Druck herrscht?
Wäre das nicht widersprüchlich zu:
> > Stell dir mal ein Volumen
> > mit Luft vor. Der Punkt 1 befindet sich am Boden und Punkt
> > 2 befindet sich in 200 m Höhe. Es ist doch nun leicht
> > einzusehen dass am Punkt 1 ein größerer Druck vorherrscht
> > weil über dem Punkt 1 mehr Luft vorhanden ist
Oder übersehe ich da etwas?
Och man. Warum verstehe ich das nicht.
Über weitere Antworten würde ich mich freuen.
Solltet ihr an mir verzweifeln so nehme ich es nicht übel.
Ich möchte verstehen, wie die sich ausweitende Desertifikation in der Sahelzone durch Klima und Menschen zu erklären ist.
Was nützt es dabei einen Text in anderen Worten wiederzugeben,ohne diesen eigentlich nicht wirklich verstanden zu haben.
Grüße
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:11 Mo 24.08.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
in meinem Turm nimmt natuerlich der Druck nach oben auch ab.
Das hatte dir doch jemand erklaert, mit weiter oben liegen weniger "pakete" auf einer Flaeche.
bist du schon mal getaucht? wenn du immr tiefer tauchst merkst du den Druck meist an den Ohren.
Der Druck ist die Kraft= Gewichtskraft, die auf jedem [mm] m^2 [/mm] lastet.
auf der Erde drueckt etwa 1kg Luft also ca 10N auf jeden [mm] cm^2.
[/mm]
Wenn man jetzt auf nen Berg geht, ist ja weniger Luft ueber dir, bei 5000m Hoehe nur noch etwa halb soviel, also weniger Gewicht luft auf jedem [mm] cm^2.
[/mm]
Aber hier reden wir ja von unten auf er Erde. Wenn die luft ueber einem Stueck Erde weniger wird, dann wird das Gewicht weniger und damit der Druck unten am Boden ( und weiter oben wirds auch weniger als es vorher war. Aber das ist ja nicht das, was fuer den Wind am Boden sorgt. unten am Boden ist in einem gebiet, wo die warme luft ist der Druck kleiner als daneben, deshalb wird Luft dahin gedrueckt.
Du hast zuviel auf einmal zu verdauen.
1. luftdruck am boden wird kleiner, wenn die luft weniger dicht ist, also pro [mm] m^3 [/mm] weniger wiegt.
nur das ist uer deinen eind wichtig.
2. Luftdruck nach oben nimmt immer ab, deshalb ist es in groesseren Hoehen schwerer zu atmen, bei jedemmal einatmen kriegst du weniger luft und damit sauerstoff in die Lunge.
Aber dieses 2. muss dich erstmal fuer die entstehung der wind nicht interessieren. erst wenn du Hochgebirgswanderungen machst solltest du das wissen.
( in Flugzeugen die ueber 3km hoch fliegen muss man den Luftdruck kuenstlich hoch machen, Wenn ein loch entstuende wuerde diese luft schnell aus dem Flugzeug rausstroemen!)
aber wie gesagt, das mit der Hoehenabnahme des drucks hat nix mit dem Wetter direkt zu tun.
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 15:09 Mi 26.08.2009 | | Autor: | Maluues |
Hallo.
Nochmals allen ein großes Dankeschön, die hier geschrieben habe.
Ich denke, dass ich es verstanden habe.
Grüße :)
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Hallo,
ich habe noch eine kleine Anmekung zu deiner Schlussfolgerung zu machen die mir wichtig erscheint. Vergleiche nie Luftdrücke in verschiedenen Ebenen. Es gibt zwar den Begriff des Höhenhochs jedoch ist das Höhenhoch auf einer Ebene definiert. Das bedeutet zum Beispiel dass über Spanien in 3000m ein Luftdruck von 700hPa herrscht und in der selben Höhe aber sagen wir einmal über Frankreich nur noch ein Luftdruck von 650 hPa. Also befindet sich über Spanien ein Höhenhoch.
Gruß
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