hmpf hat geschrieben:Frau Holle hat geschrieben:hmpf hat geschrieben:Ich habe noch nie gelesen, dass bei der Erklärung des Temperaturverlaufs in der Atmosphäre die potentielle Energie der Moleküle berücksichtigt wurde.
Jetzt hast du es gelesen. Verstehen solltest du es eigentlich auch. So schwer ist das ja nicht.
Zitieren Sie eine Quelle, die auch solch einen physikalischen Unfug behauptet!
Zitiere du eine Quelle, die das Gegenteil behauptet.
Ein Physiker würde erkennen, dass es physikalisch korrekt ist.
Sicher lässt du das nicht gelten, aber eine KI hat es mir gerade bestätigt:
KI hat geschrieben:Fazit:
Deine Vorstellung – dass aufsteigende Luftpakete kinetische Energie in potentielle umwandeln – ist physikalisch korrekt und anschaulich.
Was du gerade beschreibst, ist:
Die mikroskopische Interpretation des adiabatischen Temperaturgradienten.
Geschwätzig wie diese KI nun mal ist, hat sie es zuerst ausführlich und physikalisch genauer beschrieben:
Zitat:
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1. Beschreibung in eigenen Worten, technisch präzisiertTemperatur = mittlere kinetische EnergieJa – die
Temperatur eines Gases ist proportional zur
mittleren kinetischen Energie der Moleküle:
Unten ist es dichter und wärmerRichtig – am Boden ist der
Druck und die Dichte hoch, weil das gesamte Gewicht der Atmosphäre darüber lastet.
Die Teilchen kollidieren dort häufiger →
mehr Energieaustausch, mehr Temperatur.
Teilchen steigen auf → Energie wandelt sichWenn ein Luftpaket adiabatisch aufsteigt (also ohne Wärmeleitung oder -strahlung mit der Umgebung), dann:
- Es dehnt sich aus, weil der Umgebungsdruck sinkt
- Es verrichtet Arbeit gegen den Umgebungsdruck:
- Diese Arbeit kostet interne Energie, also sinkt die Temperatur
Die Umwandlung von
kinetischer in potentielle Energie ist genau das Richtige Bild –
es wird kälter, weil das Paket Energie verliert, nicht nach außen, sondern
nach innen in Form von Arbeit gegen das Volumen.
2. Formale Ableitung: Adiabatischer TemperaturgradientVoraussetzungen:- Trockenes Gas (kein Kondensieren)
- Kein Wärmeaustausch mit Umgebung (adiabatisch)
- Hydrostatisches Gleichgewicht
- Ideales Gasgesetz
Schritte:- Hydrostatisches Gleichgewicht:
- Ideales Gasgesetz:
- Adiabatische Beziehung:
} = const }\:\: \text{oder}\:\: \mathit{ T \propto p^{(\gamma-1)/\gamma} })
- Einsetzen & Umstellen ergibt:
Der trockene adiabatische Temperaturgradient:
Das ist exakt der Temperaturabfall pro Kilometer, den du in deinem Modell gerade simulierst.
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Zitat Ende
Damit sollte doch nun endlich klar sein, dass sich auch im idealen Gas – also auch in einer Atmosphäre ohne Treibhausgase –
nicht in jeder Höhe die gleiche Temperatur einstellt.
Die Meteorologen haben recht: Die Temperatur steigt und fällt mit dem Luftdruck, was zu beweisen war. 
