Big Bang 3, Schulbuch

53 21.3 Luftdruck, Wind und Wetter Druck ist Kraft pro Fläche ( Kap. 5.4 , Big Bang 2). Der Luftdruck auf der Erdoberfläche beträgt daher rund 100.000N pro m 2 , also 100.000 Pascal oder 1000 Hekto­ pascal (genaue Werte in Tab. 21.1 ). Der Druck wird durch die Stöße der Luftmoleküle übertragen ( A11 ) und wirkt in alle Richtungen. Daher kann er auch ein Blatt nach oben gegen das Glas drücken ( A12 ). Druckeinheit Normaldruck Pascal (Pa) = 1N/m 2 101.325 Pa ≈ 1013hPa (Hektopascal) Bar (bar) 1,013bar Millimeter Quecksilbersäule (mm Hg) 760mm Hg physikalische Atmosphären (atm) 1 atm Pascal ist die internationale Druckeinheit. Der Druck auf einer Wetterkarte ist in hPa angegeben ( A14 ). Die Einheit Bar wird beim Reifendruck verwendet, mm Hg in der Medizin (siehe B 21.24 b ). Heute wird der Luftdruck meistens mit Dosenbaro­ metern gemessen. Dabei wird die druckbedingte Veränderung einer Vaku- umdose auf einen Zeiger übertragen ( B 21.24 a ). Früher verwendete man Quecksilberbarometer ( b ). Der normale Druck ist in der Lage, eine Säu- le von 760mm Höhe zu halten. Dass man den Druck in soundsoviel Millimetern Quecksilber- säule angibt, ist bis heu- te noch in der Medizin üblich, etwa bei der An- gabe des Blutdrucks. Die Atmosphäre ist unten dichter als oben. Das liegt daran, dass das Gewicht der oberen Luftschichten die unteren immer stärker zusammendrückt. Die Luft wird ab etwa 7000m Höhe so dünn, dass die meisten Men- schen beim Extrembergsteigen zusätzlichen Sauer- stoff aus Flaschen atmen müssen. Nur ganz wenige schaffen das auch ohne ( B 21.25 ). Mit der Dichte der Luft verringert sich auch der Druck . Das führt zum Bei- spiel dazu, dass in großen Höhen das Wasser deutlich unter 100 °C kocht ( Tab. 20.2 , S. 43 ). Wenn sich die See- höhe rasch ändert, etwa beim Seilbahnfahren, kannst du die Druckänderung als „zugefallene Ohren“ spüren ( 1  Info Trommelfellwölbung) . Trommelfellwölbung Normalerweise ist der Druck auf beiden Seiten des Trommelfells gleich groß ( B 21.26 a ). Wenn du mit der Seilbahn einen Berg hinauffährst, verringert sich der Außendruck. Wenn du den Druck innen nicht über die Ohrtrompete ausgleichen kannst, etwa weil du ver- kühlt bist, überwiegt der Innendruck ( p i ), und das Trommelfell wölbt sich nach außen ( b ). Das ist unan- genehm und du hörst auch schlechter. Deshalb spricht man von „zugefallenen Ohren“. Beim Hinunterfahren überwiegt der Außendruck ( p a ), und das Trommelfell wölbt sich nach innen ( c ). Das fühlt sich genauso blöd an. In einem Flugzeug wird der Kabinendruck so ein- gestellt, dass er dem Druck auf etwa 2000m Höhe ent- spricht, und auch das kannst du bei Start und Landung spüren. Um den Zusammenhang zwischen Druck, Wetter und Wolken zu verstehen, sehen wir uns vorher die Sache mit der Luftpumpe an ( A16 ). Wenn du den Kolben nach unten drückst, dann schubst du die Luftteilchen an und überträgst Energie auf sie. Sie bewegen sich dadurch schneller, und die Temperatur des Gases steigt. Grundsätzlich ist es so, dass sich Gase erwär­ men , wenn sie zusammengedrückt werden. Umge- kehrt kühlen sich Gase ab , wenn sie sich ausdehnen . Und das bringt uns zu den Hoch- und Tiefdruckgebie- ten zurück. T 21.1 B 21.24 Die Österreicherin Gerlinde Kaltenbrunner ist die erste Frau der Welt, die alle 14 Achttausender ohne Sauerstoffflaschen bezwingen konnte. B 21.25 Modellversuch mit Trichter und Gummihaut: a) Normalzustand, b) und c) „zugefallene Ohren“ Das Trommelfell wölbt sich nicht so stark, aber das Prinzip ist gleich. B 21.26 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv