Big Bang 2, Schulbuch

86 11 Der Luftdruck B 11.6 Die Molekülflummis stoßen gegen die Ballonwand und erzeugen eine Kraft. Außen ist die Luft dünner, und es prallt daher weniger auf. So entsteht der Überdruck im Ballon. Luft besteht vor allem aus einem Gemisch von Stick­ stoff und Sauerstoff (siehe B 9.30 , S. 72 ). In 1 Liter Luft (etwa in einer leeren Flasche) befinden sich rund 20.000.000.000.000.000.000.000 (20 Trilliarden) Luftmo- leküle! Man kann natürlich nur einige wenige davon einzeichnen. Vereinfacht kann man sich Luftmoleküle als durcheinander rasende Superflummis vorstellen ( B 11.6 ). Bei Zimmertemperatur bewegen sie sich im Schnitt mit sagenhaften 450m/s, also weit über Schall­ geschwindigkeit ! Abgefahren! Fahrradreifen im Querschnitt: a)  etwas schlapp b) Nach dem Aufpumpen sind Dichte und somit auch Druck größer. Zur besseren Übersicht sind die Moleküle außen und die Kraftpfeile nicht eingezeichnet. B 11.7 Der Luftdruck kommt dadurch zustande, dass die Luftmoleküle pausenlos gegen alles prallen. Dabei ändern sie ihre Richtung und üben winzige Kräfte auf das getroffene Objekt aus ( B 11.6 ). Es ist so, wie wenn du einen Flummi gegen eine Gummiwand wirfst. Auch dabei entsteht eine Kraft, die die Wand ein wenig ausbeult. Der Druck eines Gases wird höher , wenn sich seine Dichte erhöht und umgekehrt. Wenn du zum Beispiel einen Fahrradreifen aufpumpst, wird die Dichte im Inneren größer ( B 11.7 ). Dadurch prallen mehr Teil- chen gegen die Innenwand und der Druck steigt ( A1 ). Bei einem Saugnapf ( A2 ) wird durch das Andrücken die Luft darunter rausgepresst. Nun pral- B 11.8 len viel mehr Teilchen von außen auf als von innen. Ulkig, aber ein Saugnapf hält nur deshalb, weil pausenlos Moleküle auf ihn einprasseln ( B 11.8 ). Bei großen Saugnäpfen wird der Unterdruck mit einem Hebel erzeugt ( B 11.2 ). Das Prinzip eines Saugnapfes ist weit über 350 Jahre alt ( 1  Info: Stärker als 16 Pferde ). Der Luftdruck ist es auch, der den Karton am Wasserglas hält ( A4 ) und die Zeitung auf den Tisch drückt ( A6 ). Schlägst du schnell auf die Holzleiste, kann die Luft nicht unter die Zeitung strömen und den von oben wirkenden Luftdruck somit nicht aufheben. Stärker als 16 Pferde Otto von Guericke erfand um 1650 herum die erste Saugpumpe , gewissermaßen das Gegenteil einer Fahrradpumpe, und führte mit dieser einen spekta­ kulären und berühmten Versuch durch. Er fügte zwei Halbkugeln zusammen und saugte die Luft heraus . Weil dadurch die Moleküle nur mehr von außen drück- ten, saßen die Halbkugeln nun so fest, dass sie nicht einmal von 16 Pferden auseinandergerissen werden konnten ( B 11.9 )! Weil dieser Versuch in der deutschen Stadt Magdeburg stattfand, spricht man auch von den Magdeburger Halbkugeln . Im Jahr 2012 spendierte Google dem Physiker und Erfinder Otto von Guericke zum 410. Geburtstag ein eigenes Logo. Bei den Pferden nahm man es aber nicht so genau. In Wirklichkeit waren es 16 Stück! B 11.9 Der Druck eines Gases steigt nicht nur mit seiner Dichte, sondern auch mit seiner Temperatur . Wenn das Gas wärmer wird, flitzen die Mole- küle schneller und prallen häufiger und härter auf . Umgekehrt sinkt mit der Temperatur auch der Druck ab. Glaskonserven werden bei höheren Temperaturen abgefüllt. Wenn sie nach dem Verschließen abkühlen, entsteht im Inneren ein Unterdruck . Deshalb sind frische Gläser schwer aufzubekommen und ploppen, weil sich der Druck aus- gleicht ( B 11.10 ; A3 ). Bei A5 entsteht durch das plötzliche Abkühlen in Der Unterdruck wirkt so, als würde eine große Masse auf dem Deckel liegen. B 11.10 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv