Temperaturabnahme anhand der Energie berechnen

Energetic · Gast

Meine Frage:
Die Aufgabe lautet: 1kg Luft steigt 100m auf. Welche Energie benötigt sie dazu, und um wie viel Grad sinkt die Temperatur dabei?

Meine Ideen:
Die benötigte Energie habe ich mit der Formel für potentielle Energie ausgerechnet:

Wie kann man anhand der potentiellen Energie jetzt die Temperaturabnahme der Luft berechnen?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Denkblockade. Warum soll die Luft überhaupt aufsteigen?

mfG

Energetic · Anmeldungsdatum: 16.03.2010 Beiträge: 52

Nun ja, den Einwand hatte ich auch schon erhoben, aber
"Die Aufgabe lautet nun mal so" Big Laugh

Aber die Antwort war dennoch einfach: Man kann das ganze einfach über die Wärmekapazität von Luft errechnen ( 1,01kJ/(g*K) ).
Am Ende kommmt ca. 0,9°C raus.

MfG Energetic

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Wobei die spezifische Wärmekapazität noch stark von der Luftfeuchtigkeit abhängt. In der Meteorologie unterscheidet man beispielsweise zwischen feuchtadiabatischem und trockenadiabatischem Temperaturgradienten, womit einige Wettererscheinungen wie beispielsweise Föhn erklärbar werden: Die feuchte Luft, die südlich der Alpen aufsteigt, kühlt sich weniger stark ab, als sich die nach der Kondensation in größeren Höhen trockenere Luft bei ihrer Abwärtsbewegung nördlich der Alpen aufwärmt.

Mit diesem Beispiel ist übrigens bereits ein Grund für das Aufsteigen von Luft genannt, nämlich ein orografischer (griechisch oros=Berg). Es ist der zwangsweise Aufstieg von Luft, wenn Wind gegen einen Berg weht. Allgemein steigt Luft immer bei meteorologischen Tiefdrucklagen in die Höhe. Wenn man nur mal den vertikalen Luftkreislauf betrachtet (es gibt such noch den horizontalen, bei dem die Windrichtung um ein Hoch- oder Tiefdruckgebiet im Wesentlichen von der Richtung der vertikalen Luftströmung in Verbindung mit der Coriolis-Kraft bestimmt wird), dann bewegt sich im Hochdruckgebiet die Luft nach unten (deshalb Hochdruck), Wolken lösen sich wegen der dabei erfolgenden Erwärmung auf, im Tiefdruckgebiet steigt die Luft nach oben, wobei sich wegen der dabei erfolgenden Abkühlung der Luft und entsprechender Kondensation Wolken bilden können.

Energetic · Anmeldungsdatum: 16.03.2010 Beiträge: 52

Ja, das mit der Luftfeuchte hab ich auch schon überlegt.
Da sie nicht angegeben ist habe es einfach noch mal für 50% RF gerechnet. Dann wird die Luft auch nicht so viel kälter, da sie die Energie zum aufsteigen durch die Kondensation vom Wasser gewinnt, jedenfalls zum Teil. Man geht durchschnittlich von 0,65°C pro 100m aus.

Thx für die Antworten,

MfG Energetic