Hoe ontstaat luchtdruk?

[julienmortier]

Het is misschien een domme vraag maar: Hoe ontstaat luchtdruk??

Ik heb gegoogeld en krijg gewoon het antwoord dat ik al gehoord heb: luchtdruk ontstaat door het gewicht van de luchtlagen boven je. Maar ik heb hierover mijn twijfels, want als je binnen zit is de luchtdruk gelijk aan de luchtdruk buiten, logisch. Maar het gewicht van de lucht zou dan toch moeten opgevangen worden door het dak. Je zou dan alleen de druk voelen van de ongeveer 1m lucht boven je hoofd en dan kom je niet aan 1013hPa.

Dus ik denk nu, maar kan nergens bevestiging vinden, dat het komt door de beweging van de luchtdeeltjes die botsen tegen de wand en zo druk veroorzaken. En bv op een hoge berg, waar de luchtdruk ijler is, dat dit komt doordat er minder deeltjes zijn, dus minder botsingen, dus minder kracht, dus minder druk.

Weet iemand of dit juist is en zoniet, wat het dan wel is. Als het gewoon is door het gewicht zou ik graag weten waar ik verkeerd redeneer.

[grobblewobble]

Jouw redenering klopt gedeeltelijk. Luchtdruk wordt inderdaad veroorzaakt door moleculen die botsen tegen alle objecten die in contact staan met de lucht.

De totale druk die die deeltjes veroorzaken hangt af van twee factoren: hoe warm is de lucht en hoeveel deeltjes bevinden zich er in een gegeven volume. Dit is ook wat de wet van pascal zegt.

Zoals je zelf zegt, bevinden zich op grote hoogte in de atmosfeer (bijvoorbeeld op een hoge berg) in een kubieke meter minder deeltjes dan dichtbij de zeespiegel. Maar dan is de volgende vraag: hoe komt dat? Dat komt, doordat het gewicht van de hogere luchtlagen de lagere luchtlagen samenperst.. Dus kom je toch weer bij het antwoord uit dat jij eerst al vond via google.

Dan de vraag: waarom houdt het dak de luchtdruk niet tegen, als het door het gewicht komt? Dat komt door twee dingen. Ten eerste is je huis niet luchtdicht. Dus als er in je huis een onderdruk is tov de lucht buiten, wordt er lucht naar binnen geperst, totdat de luchtdruk gelijk is.

Ten tweede: er was om te beginnen al geen grote onderdruk in je huis. Als je je huis eerst luchtdicht zou maken (moeilijk, maar het kan in principe wel) en vervolgens vacuum zuigt, dan heb je gelijk: de luchtdruk binnen is lager dan buiten.

[thermo1945]

Jouw probleem wordt behandeld in de kinetische gastheorie.

De wet van Pascal is meer van belang bij vloeistoffen.

[grobblewobble]

Thermo -> je hebt natuurlijk helemaal gelijk, het gaat hier om de algemene gaswet en niet de wet van Pascal. :eusa_whistle:

[julienmortier]

Zoals je zelf zegt, bevinden zich op grote hoogte in de atmosfeer (bijvoorbeeld op een hoge berg) in een kubieke meter minder deeltjes dan dichtbij de zeespiegel. Maar dan is de volgende vraag: hoe komt dat? Dat komt, doordat het gewicht van de hogere luchtlagen de lagere luchtlagen samenperst.. Dus kom je toch weer bij het antwoord uit dat jij eerst al vond via google.

Het is hier dat ik moeite mee heb, hoe kan het gewicht van de hogere luchtlagen de lagere luchtlagen nu samenpersen? Lucht is toch een mengsel van gassen. Bij een vaste stof kan ik er nog inkomen. Maar hoe een gas ander gas samenperst... Hier heb ik meer uitleg nodig. :eusa_whistle:

[thermo1945]

Het is hier dat ik moeite mee heb, hoe kan het gewicht van de hogere luchtlagen de lagere luchtlagen nu samenpersen? Lucht is toch een mengsel van gassen. Bij een vaste stof kan ik er nog inkomen. Maar hoe een gas ander gas samenperst... Hier heb ik meer uitleg nodig. :eusa_whistle:

Blijft het probleem als de lucht uit één soort gas zou bestaan? (Dat het een mengsel is, is niet zo relevant.)

[grobblewobble]

Laat ik het zo proberen uit te leggen.

Stap 1: gas heeft gewicht.

Stap 2: de bovenste lagen van de atmosfeer rusten ergens op, anders zouden ze naar beneden vallen

Stap 3: als je druk uitoefent op gas (bijvoorbeeld in een zuiger), verklein je het volume.

Kun je aangeven waar je precies moeite mee hebt in deze redenering?

[Jan van de Velde]

gasmoleculen bewegen met grote snelheid (honderden meters per seconde) kriskras door de ruimte.

"Druk" is het verschijnsel dat als moleculen daarbij tegen iets opbotsen, dat ze bij die botsing een kracht uitoefenen.

Is dat iets een ander gasmoleculen dan wordt er dus een kracht op dat andere gasmolecuul uitgeoefend.

Bedenken we ons een vat van 10 km x 10 km x 10 km. In een omgeving waar zwaartekracht geen rol speelt zal het netto-effect van al die botsingen in alle richtingen even groot zijn, een groot driedimensionaal superbiljart. Een molecuul dat een duwtje krijgt in een bepaalde richting blijft, tot de volgende botsing, in een kaarsrechte lijn in die bepaalde richting doorvliegen. De druk op alle zijden van ons vat is even groot.

Bedenk maar een wrijvingsloze snookertafel die je perfect horizontaal zet (en sluit de pockets af). Geef alle ballen een zwier, en laat maar botsen en stuiteren. Er zullen alle kanten op gemiddeld even sterke botsingen plaatsvinden (en met met gemiddeld even grote snelheid en dus even grote kracht) . De druk op de zwarte cushion is even groot als de druk op de gele cushion.

Brengen we nu ons vat onder invloed van de zwaartekracht. Een molecuul is ook maar een voorwerpje, een nanokogeltje zo je wil. Schiet je onder invloed van de zwaartekracht een kogel horizontaal af, dan zal de kogel een parabolische kogelbaan gaan beschrijven. Alle moleculen staan bloot aan een versnelling naar beneden. Bij botsingen zal de kracht die ze op elkaar uitoefenen dus gemiddeld meer naar beneden dan naar boven zijn gericht, en ook als ze niet met elkaar zouden botsen, zouden ze vaker onderin dan bovenin het vat te vinden zijn.

Bedenk maar een wrijvingsloze snookertafel die je een tikje schuin zet richting de zwarte cushion (en sluit de pockets af). Geef alle ballen een zwier, en laat maar botsen en stuiteren. Er zullen vaker botsingen plaatsvinden (en met grotere snelheid en dus meer kracht) in de richting van de zwarte cushion. De druk op de zwarte cushion is groter dan de druk op de gele cushion.

[julienmortier]

Blijft het probleem als de lucht uit één soort gas zou bestaan? (Dat het een mengsel is, is niet zo relevant.)

Nee, ik bedoelde gewoon dat het uit gassen bestaat, ik zeg niet dat het iets te maken heeft met dat het een mengsel is, puur voor de volledigheid.

[julienmortier]

Versta niet helemaal hoe het komt dat er meer deeltjes op zeeniveau zijn dan 3000m in de lucht. Komt dit omdat er meer neerwaartse botsingen zijn door de zwaartekracht en zo dus een grotere concentratie deeltjes dicht bij het aardoppervlak vormt. voor zover ik kan uitmaken uit Jan van de Veldes uitleg.

Dus als dit ongeveer klopt dan heeft samenpersen van luchtlagen hier toch niks meer mee te zien. Hierdoor zijn de deeltjes toch al verdeeld zoals wij het kennen, tenzij dit niet het enige principe is of ik het verkeerd versta.

[Jan van de Velde]

Versta niet helemaal hoe het komt dat er meer deeltjes op zeeniveau zijn dan 3000m in de lucht. Komt dit omdat er meer neerwaartse botsingen zijn door de zwaartekracht en zo dus een grotere concentratie deeltjes dicht bij het aardoppervlak vormt. voor zover ik kan uitmaken uit Jan van de Veldes uitleg.

Dan heb je de uitleg goed begrepen.

Dus als dit ongeveer klopt dan heeft samenpersen van luchtlagen hier toch niks meer mee te zien

.

Tja, dat is een beetje hoe je het bekijkt.

Bóven de luchtmoleculen die op een zeker ogenblik ergens bovenin zijn zitten niet zo geweldig veel andere moleculen meer waardoor de naar beneden gecaramboleerd kunnen worden. Hoe verder je naar beneden gaat, hoe groter de kans dat een luchtmolecuul daar een opsodemieter van bovenaf krijgt.

Ik denk dat jij "luchtlaag" te letterlijk wil zien. Maar vooruit, zo kan het ook. Denk je dan de atmosfeer in als allemaal piepdunne laagjes lucht, van elkaar gescheiden door massaloze folie, eigenlijk een opstapeling van platte ballonnen. Die worden allemaal door de zwaartekracht naar beneden getrokken. Net als in een stapel houten platen heeft de onderste plaat het het zwaarst te verduren.