Die Luft macht Druck - der Luftdruck
Was ist Luftdruck?
Luft besteht aus verschiedenen Gasen, unter anderem Sauerstoff (für genaue Angaben: -> hier klicken!).
Die Luftteilchen bewegen sich mit über 1500 km/h in der Atmosphäre und stoßen aneinander und an allen Oberflächen an. Die etwa 10 Milliarden Milliarden Teilchen pro Kubikzentimeter verursachen durch diese Zusammenstöße den Luftdruck.
Ein kleiner Versuch:
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Über eine kleine Glasflasche wird (möglichst) luftdicht ein nicht aufgeblasener Luftballon gezogen.
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Stellt man nun die Flasche in eisgekültes Wasser zieht sich der Ballon deutlich zusammen.
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Das kalte Wasser wird durch beinahe kochendes ersetzt.
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Der Ballon beginnt sich langsam wieder aufzublähen.
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Bald ist er beinahe aufgeblasen (deutlicher Widerstand auf Druck).
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(Alle Bilder STM)
An Hand des Versuchs kann man erkennen, dass sich abkühlende Luft zusammenzieht, sich erwärmende Luft ausdehnt. Die Zahl der Luftteilchen ändert sich aber nicht!
Anders ausgedrückt: durch die Abkühlung werden die Teilchen langsamer, der Druck wird geringer. Durch die Erwärmung bewegen sich die Teilchen schneller, der Druck erhöht sich.
Warum ist am Boden der Luftdruck am größten?
Durch die Kraft der Erdanziehung, die Schwerkraft, ist der größte Teil der Luftteilchen in der unteren Atmosphäre zusammengedrückt, in der sogenannten Troposphäre. Die Schwerkraft wirkt also gegen den Luftdruck.
(STM verändert nach: Weischet, Wiedersich)
Wie wird Luftdruck gemessen?
Barometer (STM/Hemera 2005)
In nichtelektronischen Luftdruckmessgeräten (Barometer) drückt die Luft eine metallene luftleere Kammer zusammen, im Bild oben die gerillte flache Dose unter Zeiger und Befestigung. Das Zusammendrücken wird mit Hilfe eines Hebelmechanismus auf einen Zeiger übertragen.
Die Bezeichnung mm Hg für den Luftdruck, also mm Höhe einer Quecksilbersäule, bezieht sich auf die klassische Messmethode, bei der der Luftdruck Quecksilber zusammendrückt, das in einer luftleeren Säule aufsteigt. Dabei ist der Normalluftdruck 760 mm Hg, also etwa ein dreiviertel Meter, steigt die Quecksilbersäule weniger hoch spricht man von einem Tiefdruckgebiet, steigt sie höher von hohem Luftdruck. Heutzutage benutzt man statt mm Hg die Einheit hPa, sprich Hektopascal. 760 mm Hg entsprechen dabei 1013 hPa, dem Normaldruck auf Meeresspiegelhöhe.
Was geschieht, wenn sich der Luftdruck ändert?
Steigt der Luftdruck, so wird entweder zusätzliche Luft an einen Ort geführt oder Luft wird erwärmt und der Druck steigt auf diese Art. Man spricht von einem Hochdruckgebiet.
Sinkt der Luftdruck, so strömt Luft von einem Ort weg oder die Luft kühlt sich ab. Man spricht von einem Tiefdruckgebiet.
Ein Beispiel: öffnet man im Winter ein Fenster, spürt man deutliche kalte Luft, die herein strömt. In das warme Zimmer (niedriger L.) fließt Luft aus der kalten Umgebung (hoher L.).
Zwischen besonders kalten Regionen (hoher Luftdruck) und den warmen Gürteln um die Erde (niedriger Luftdruck) wird weltweit ein Ausgleich des unterschiedlichen Drucks angestrebt. Diese Luftströmungen, die Winde, bilden verschiedene Gürtel auf der Erde. Bei uns in Europa herrschen insgesamt Westwinde vor, je nach Jahreszeit sind sie aber unterschieldich stark oder sie werden gar von anderen Strömungen verdrängt (-> Unser Klima in Europa).
