Warum vermischt sich warme mit kalter Luft im geschlossenen Raum?
Warme Luft steigt doch nach oben und kalte Luft fällt immer nach unten.
und wenn keine Luftbewegung herrscht, kann sich doch nichts vermischen!
5 Antworten
Der Grund ist der: Wärme IST Bewegung und Vermischung.
Die Teilchen sind unablässig in Bewegung. Oststeinbeker hat sie schon erwähnt: die Brownsche Bewegung. Die Teilchen wandern in zufälligen Zickzackkurven durch den Raum und stoßen dabei dauernd mit den anderen Teilchen zusammen. Um die gedachte Grenze, bei der die warme Luft und die kalte Luft aufeinander treffen, kümmern die Teilchen sich bei ihrer Bewegung nicht. Die Moleküle der warmen Luft sind im Durchschnitt schneller als die der kalten Luft. Sie dringen in das Gebiet der kalten Luft vor, tragen ihre Energie dorthin und geben sie in Stößen an andere Moleküle weiter. So verteilt sich die Wärmeenergie über die Grenze hinweg, die Grenze löst sich auf und stattdessen entsteht in dem Raum eine Temperaturkurve. Sie hat zunächst eine steile Stufe, die dann immer runder und flacher wird, bis überall die gleiche Mischungstemperatur herrscht.
Die Temperatur eines Gases ist nichts anderes als das Maß der durchschnittlichen Bewegungsenergie seiner Teilchen. (Darin sind inbegriffen: kinetische Energie, Rotationsenergie und Vibrationsenergien, die das Teilchen in jedem seiner Freiheitsgrade enthalten kann. Als Umrechnungsfaktor zwischen der Energieeinheit Joule und der Temperatureinheit Kelvin dient dabei die Boltzmann-Konstante k = 1.38×10^−23 J/K. Die durchschnittliche Energie eines Teilchens ist k * T. Eine Gasmenge mit n Teilchen hat die thermische Energie E = n * k * T.)
Wie soll denn kalte oder warme Luft in den Raum kommen, OHNE dass es zu Luftbewegungen kommt.
Und wie willst DU in den Raum kommen...?
Wenn Du ganz langsam warme Luft durch eine Düse in der Decke einströmen lässt - wirklich gaaanz langsam- dann bleibt sie wohl oben.
Es hat schon einen Sinn, warum man die Heizkörper nicht unter der Decke installiert (wo sie eigentlich ideal wären, weil sie nicht weiter stören).
Wenn sich in der Wohnung niemand bewegt und die Fenster und Türen geschlossen und dicht sind sollte das auch nicht passieren.
Auch der Kamineffekt sollte, wenn alles dicht ist, imho nicht zur Wirkung kommen.
Aber solche "idealen" Bedingungen findet man in der Praxis wohl nicht.
Wenn man nicht in einer Mietwohnung sondern im Eigenheim lebt kann die Kellertür (nämlich die Tür zur Kellertreppe) durchaus in der Wohnung sein.
Durch die Brownsche Bewegung vermischen sich warme Gase immer nach einiger Zeit mehr oder weniger. Irgendwas geruchsintensives verteilt sich ja nach einer Zeit im Raum.
Wärme ist nichts anderes als die Bewegungsenergie der Teilchen. HIer also der Luftmoleküle.
Manche dieser Teilchen haben anfangs große Energie und sind warm. andere sind kalt und haben geringe Energie.
Nun stoßen die Teilchen ständig zusammen (das ist der Effekt des Luftdrucks) und dabei nähert sich ihre Energie durch ständigen Austausch an den Mittelwert an.
Warme Luft gibt ihre Wärme ab, z.B. an Wände usw., kühlt dadurch ab und kann nach unten sinken - da ist schon die Luftbewegung!
in diesen heißen tagen wird doch aber die wohnungsluft durch die "heißen" wohnungswände erwärmt und nicht umgekehrt!
meine frage betraf nur das prinzip"
in der praxis düfte sich die warme wohnungsluft doch auch nicht mit der kalten kellerluft vermischen, wenn in diesen heißen tagen die kellertür in der wohnung geöffnet bleibt!
(ich habe leider keinen keller in meiner wohnung)