Druck

Was ist Druck?

Druck ist definiert als die Kraft (F), die auf eine bestimmte Fläche (A) ausgeübt wird.

Druck_Skizze

Die Formel für Druck sieht also wie folgt aus:

Druck ist gleich Kraft durch Fläche

Die abgeleitete Basis-Einheit für Druck ist [Pa] (Pascal), benannt nach Blaise Pascal, der sich seinerzeit mit dem Druck in Flüssigkeiten und Gasen beschäftigt hat und dem wir  u.a. den Barometer zu verdanken haben.

Weitere Einheiten sind:

[atm] Atmosphäre

[mmHg] Millimeter Quecksilber

[Torr] Torr, benannt nach Torricelli

[bar] Bar

Wie verhält sich der Druck, wenn ein Gas in einem geschlossenen System erwärmt wird?

Der Druck erhöht sich, da sich die Teilchen der Substanz durch Erwärmung (Energiezufuhr) beschleunigen und dadurch öfter gegeneinander und gegen das Behältnis prallen.

Außerdem verflüssigt sich das Gas mit zunehmender Temperatur übrigens, da das Behältnis begrenzt ist und sich die Teilchendichte aufgrund der schnellen Bewegungend er einzelnen Teilchen immer mehr der eines Flüssigkeit ähneln.

Wie verhält sich der Druck, wenn ein Gas in einem geschlossenen System gekühlt wird?

Der Druck sinkt, da sich die Teilchen langsamer bewegen und daher weniger oft gegeneinander prallen.

Warum nimmt der Luftdruck mit zunehmender Höhe ab?

Der Luftdruck nimmt ab, weil die Erdanziehungskraft mit zunehmender Höhe weniger stark auf die Gasteilchen der Luft wirkt, da sie mit zunehmender Höhe einfach weiter von der Erde entfernt sind. Daher entfernen sie sich auch weiter voneinander („dünnere Luft“) und man kann schlechter atmen, da auch die Sauerstoffteilchen weiter voneinander entfernt sind und wir so mit der gleichen Menge Luft weniger davon aufnehmen. Durch die weitere Entfernung der Teilchen stoßen sie folglich weniger oft gegeneinander, es kommt also weniger oft zu der Kraft-auf-Fläche-Einwirkungssituation (Druck = Kraft auf Fläche), weshalb der Druck (Luftdruck, da es sich um Luft handelt) abnimmt.

Luftdruck ist also definiert als der Druck (p), der durch die Gewichtskraft der Luftsäule (F) auf die Erdoberfläche (A) entsteht.

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