Um wie viel Grad müsste sich die Welt erwärmen, damit Grönland ein 10 Millionen Einwohner Land wird?

Grönland ist ca 6 mal so groß wie DE, hat aber nur 50000 Einwohner, während DE 85000000 hat. Im südlichsten Bereich ragt Grönland sogar in den 59°N Breitengrad, also in die Mittelbreiten rein, wo z.B. allein Stockholm knapp 1000000 Einwohner hat, also das 20 fache Gesamtgrönlands.

Die Region ist extremst dünnbesiedelt und ist immer noch kein Staat, das winzige Dänemark, nur unwesentlich südlicher gelegen, ist der größte Wirtschaftsfaktor und dass bei einem Land mit unendlichen Wasserreserven, riesigen Mengen von seltenen Metallen und Edelsteinen. Und das alles nur, weil aufgrund erdgeschichtlicher Kaltzeiten sich ein übertrieben riesiger Eispanzer in Breitengerade gesetzt hat, wo mit heutigem Klima Wälder gedeihen sollten.

Doch das soll sich jetzt ändern, dank des Klimawandels wird die unbedeutende "arktische" Region bald ein eigener Staat werden, Ackerbau ist jetzt schon im Süden möglich, er wird nach Norden ziehen und mit längeren Sommern wird auch das Image des immerkalten Eislandes langsam verbessert.

Doch wie viel °C Erwärmung braucht es, damit Grönland langfristig stärker besiedelt wird und als ein bedeutenderer Staat aufsteigen kann?

3°C globale Erwärmung 50%
2°C globale Erwärmung 25%
6°C globale Erwärmung 25%
1,5-1,8°C globale Erwärmung (also ungefähr wie jetzt) 0%
4°C globale Erwärmung 0%
5°C globale Erwärmung 0%
10°C globale Erwärmung (bisschen weniger als zur Kreidezeit) 0%
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Kann jemand drüberschauen?

Aufgabe 1: 10Liter Wasser von 4°C sollen auf 80°C erwärmt werden. Die Dichte von Wasser beträgt bei

4°C 1 g/cm^3, y = 2*10^-4 *1/°C

a) Welchen Rauminhalt nehmen 10Liter Wasser von 4°C bei 80°C ein?

geg.: 10L, ∆T = 76°C

ges.: V2

V2 = V1 + (1 + 2 * 10^-4 + 1/°C (∆T))

V2 = 10000cm³ + (1 + 2 * 10^-4 + 1/°C (76°C))

V2 = 10000cm³ + 1,0152 cm³

V2 = 10001,0152 cm³

b) Welche Wärmemenge wird zur Erwärmung von 10Liter Wasser von 4°C auf 80°C benötigt?

Q = c * m * ∆T

Q = 4,182 * 10000g * 76°C

Q = 3178,320 J

Aufgabe 2: Welche Wärmemenge benötigt man, um 200g Blei von 20°C zum Schmelzen zu bringen? Schmelztemperatur von Blei 327°C, spezifische Schmelzwärme 25,12 J/g Spezifische Wärmekapazität von Blei c = 0,130

Q = (m * q) + (m * c * ∆T)

Q = (200g * 25,12 J/g) + (200g + 0,130 * 307°C)

Q = 5024 + 7982

Q = 13006 J

A: Es werden 13006 J zum schmelzen von 200g Blei benötigt.

Aufgabe 3: Es werden 100g Glaskugeln von 20°C in 300g Wasser von 60°C geschüttet. Welche Teperatur stellt sich ein? cGlas = 0,754 J/g*K

Q1 = cGlas * m * ∆T

Q1 = 0754 * 100 * 20

Q1 = 1508

Q2 = cWasser * m * ∆T

Q2 = 4,182 * 300 * 60

Q2 = 75276

Qges. = Q1 + Q2

Qges. = 76948,8

∆T = Q / (c * m)

∆T = 76948,8 / (4,182 * 400)

∆T = 76948,8 / 1672,8

∆T = 46°C

A: Die Temperatur des Gemischs pendelt sich bei 46°C ein.

Aufgabe 4: Wieviel Gramm Eis von 0°C können geschmolzen und anschließend als Dampf von 100°C verwendet werden, wenn eine Wärmemenge von 60 212,4 J zur Verfügung steht?

Q1 = qschm * m

Q1 = 333,7 J/g * 1g

Q1 = 333,7 J

Q2 = c * m * ∆T

Q2 = 4,182 * 1g * 100°C

Q2 = 418,2 J

Q3 = qdampf * m

Q3 = 2257 J/g * 1g

Q3 = 2257 J

Qges = Q1 + Q2 + Q3

Qges = 3008,9 J ==> 1g

60212,4 J ==> xg

Qges = 60212,4 J / 3008,9 J = 20,01g = 20g

A: Es werden 20g Eis benötigt.

Aufgabe 5: Ein Zimmer von 12m^2 Grundfläche und 2,50m höhe wird um 20°C erwärmt. Wieviel Kubikmeter Luft entweichen aus dem Zimmer?

∆V = y * V1 ∆T

∆V = 3,66 * 10-³ * 1/K * 30 *20k

∆V = 2,196m³

A: Es entweicht dem Zimmer 2,196m³ Luft.

Aufgabe 6: Um welche Temperatur muss ein Messingstab, der bei 30°C genau ein Meter lang ist, erwärmt werden, damit er 1mm länger wird?

∆l = l1 * a * (v1 – v2)

∆l = l1av2 – l1av2

-l1av2 = -l1av1 - ∆l

V2 = l1av1 + ∆l / l1a

V2 = (1m * 18 * 10^-6 * 1/°C * 30 + 0,001m ) / 1m * 18 * 10^-6 * 1/°C

V2 = 0,00154m / 0,000018 m/°C

V2 = 85,56 °C

∆V = V2 -V1

∆V = 85,56°C – 30°C

∆V = 55.56°C

A: Der Stab muss um 55,56°C erhitzt werden damit er sich um 1mm ausdehnt.

Temperatur, Wärme, Wärmelehre

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