Haben Sie sich jemals gefragt, warum es auf einem Berggipfel kälter ist? Berggipfel und Hochgebirge sind in der Regel kühler als die Luft im Tiefland oder in Meeresnähe. Je höher ein Ort über dem Meeresspiegel liegt, desto kälter ist die Luft dort. Die Luft auf einem Berggipfel müsste eigentlich wärmer sein, da sie näher an der Sonne ist. Warum ist es dann auf einem Berggipfel kälter?
Nach Newtons GravitationsgesetzDie Stärke der Erdanziehungskraft auf einen Ort ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen Erdmittelpunkt und diesem Ort. Je weiter ein Ort also vom Erdmittelpunkt entfernt ist, desto geringer ist die Erdanziehungskraft auf diesen Ort. Anders ausgedrückt: Je höher ein Ort über dem Meeresspiegel liegt, desto geringer ist die Erdanziehungskraft auf diesen Ort. Daher ist die Erdanziehungskraft auf einen Ort nahe dem Meeresspiegel oder im Tiefland größer als auf einem Hochland oder einem Berggipfel.
Die Erdanziehungskraft zieht nicht nur Früchte zu Boden und uns Menschen an, sodass wir weiterhin auf der Erdoberfläche umherwandern 😉, sondern auch die Luft, damit diese in Bodennähe bleibt. Je stärker die Erdanziehungskraft, desto mehr Luft wird angezogen; umgekehrt gilt: Je schwächer die Erdanziehungskraft, desto weniger Luft wird angezogen. In Meereshöhe ist die Erdanziehungskraft am größten, daher ist dort auch die Luftmenge am größten. Umgekehrt ist die Erdanziehungskraft auf einem Berggipfel geringer, sodass dort auch die Luftmenge am größten ist.
Luft besteht aus Gasteilchen, die sich ständig mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegen. Jedes sich bewegende Gasteilchen besitzt kinetische Energie. Je mehr Luft vorhanden ist, desto größer ist die kinetische Energie. Je schneller sich die Luftteilchen bewegen, desto größer ist ebenfalls die kinetische Energie. Auf einem Berggipfel ist weniger Luft vorhanden, daher ist die kinetische Energie der Luft geringer. Umgekehrt ist in Meereshöhe mehr Luft vorhanden, daher ist die kinetische Energie der Luft höher.
Versuchen Sie, Ihre Hände aneinander zu stoßen. Was spüren Sie? Ihre Hände fühlen sich warm an, wenn sie zusammenstoßen. Wenn sich Ihre Hände bewegen, besitzen sie kinetische Energie. Die Menge an kinetischer Energie hängt von der Geschwindigkeit und der Masse Ihrer Hände ab. Je schneller sich Ihre Hände vor dem Zusammenstoß bewegen, desto wärmer werden sie durch den Zusammenstoß. Die Menge an kinetischer Energie bestimmt also, wie warm oder kalt Sie sich fühlen. Dasselbe gilt für Gas- oder Luftmoleküle. Gasmoleküle haben Masse, und wenn sie sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegen, besitzen sie kinetische Energie. Die Menge an kinetischer Energie bestimmt, wie viel Wärme beim Zusammenstoß von Gasmolekülen entsteht.
Die Luft auf einem Berggipfel besitzt weniger kinetische Energie, daher ist auch die Wärmemenge, die bei der Kollision von Gasteilchen entsteht, minimal. Umgekehrt besitzt die Luft in Meereshöhe mehr kinetische Energie, sodass die Wärmemenge, die bei Gasteilchenkollisionen entsteht, entsprechend höher ist. Darüber hinaus ist bei einer geringen Anzahl von Gasteilchen auch die Wahrscheinlichkeit einer Kollision gering. Ist die Anzahl der Gasteilchen hoch, steigt die Wahrscheinlichkeit einer Kollision. Die Anzahl der Kollisionen zwischen den Molekülen bestimmt wiederum die Menge der erzeugten Wärme.
