Was passiert wenn Gas abkühlt?
Erhitzt man das Gas um einen bestimmten Faktor, so wurde auch das Volumen des Gases um einen bestimmten Faktor vergrößert. Beim Abkühlen dagegen wurde das Volumen kleiner. Herleitung der Formel: Das bedeutet, wenn man z.B. die Temperatur um das doppelte erhöht, dann verdoppelt sich auch das Volumen des Gases.
Wie kann man Gas abkühlen?
Drosselt man ein Gas, etwa indem man in einer Rohrleitung eine Blende oder anderes Hindernis einbaut (siehe Grafik), expandiert es. Das heißt, das vom Gas eingenommene Volumen hinter dem Hindernis nimmt zu. Dabei nimmt auch der mittlere Teilchenabstand zu. Weiterhin verändert sich die Temperatur beim realen Gas.
Warum beginnt der Ballon zu steigen?
Da die Ausdehnung der Luft bedeutet, dass ihre Dichte sinkt, der Ballon also nun leichter wird als die Umgebungsluft, beginnt er zu steigen.
Wie sieht der abgebildete Ballon aus?
Der abgebildete Ballon besteht aus sehr dünner schwarzer Plastikfolie und misst 3 m in der Länge und 60 cm im Durchmesser. Man füllt ihn mit (nicht zu viel) Luft, bindet ihn fest zu und wartet dann.
Warum ist die Erhöhung der Temperatur so wichtig?
Das liegt daran, dass eine Erhöhung der Temperatur die Gasmoleküle in schnellere Bewegung versetzt und sie mit höherer kinetischer Energie an die Wände des Behälters stoßen lässt. Diese Stöße der Moleküle – beziehungsweise der dabei auf die Behälterwand übertragene Impuls – sind aber genau das, was man makroskopisch als Druck wahrnimmt.
Wie hoch ist die Luftdichte bei 20 °C?
Bei 20 °C beträgt der Wert der Luftdichte nur noch rund 1,2041 kg/m3, die Luft ist also weniger dicht, d.h. sie ist „leichter“. Bei einer Temperatur von 0 °C beträgt die Dichte wasserdampffreier Luft dagegen 1,293 kg/m³, das Luftpaket ist „schwerer“. Vergleichsmaßstab ist dabei jeweils die Standardatmosphäre.