Warum ist es auf dem Berg kalt?

[Skeptiker]

Weil der Erdboden mit +15 °C strahlt ist die Tropopause -55 °C kalt.

Nach deiner Logik vielleicht. Aber nach der kann sich ein Luftpaket ja auch nicht selbst abkühlen aber kühlt selbst ab wenn es aufsteigt. Damit kannst du vielleicht Flacherdler begeistern, intelligente Menschen lachen dich dafür einfach nur aus.

[Skeptiker]

Also wie und wohin verschwindet die Wärme, die permanent in die Tropopause strömt?

Da gibt's keine Wärme, da ist es furchtbar kalt.

[Skeptiker]

Macht es Sie geil, hier immer wieder Ihre geistige Beschränktheit zu demonstrieren?

Für dich reicht es noch. Also wo ist es da oben warm? Ich sehe nur das es da kalt ist.

[Frau Holle]

Weil der Erdboden mit +15 °C strahlt ist die Tropopause -55 °C kalt.

Nach deiner Logik vielleicht.

Das kommt schon hin. Die Differenz ist -55°C - 15°C = -70 K. Mit einem Gradienten von -6,5 K/km ist die Tropopause dann in einer Höhe von -70 K / (-6,5 K/km) ≈ 10,8 km.

Also wie und wohin verschwindet die Wärme, die permanent in die Tropopause strömt?

Sie verschwindet durch Abstrahlung der Treibhausgase ins All:

Mit Treibhausgasen (reale Erde)

- Die Atmosphäre selbst absorbiert und emittiert IR-Strahlung.
- Damit können auch obere Luftschichten Wärme ins All abstrahlen.

Folge:
- In der Troposphäre: konvektiver Transport dominiert => adiabatischer Gradient (~ −6,5 K/km im Mittel).
- In der Stratosphäre: Absorption von UV durch Ozon und IR-Emission durch CO₂ => Temperatur steigt wieder mit der Höhe (Inversion).
- Es bildet sich eine Tropopause, an der die Konvektion „stoppt“, weil oberhalb die Strahlung der dominierende Energietransport ist.

Temperaturprofil: Knick bei ~10–15 km => Minimum => dann Anstieg:

Temp.Gradient.png (94.45 KiB) 758-mal betrachtet

Ohne Treibhausgase (nur N₂, O₂, keine IR-Aktivität)

Ohne Strahlungskopplung (z. B. in einer N₂/O₂-Atmosphäre ohne Treibhausgase) gäbe es keine stabile Tropopause, sondern eine reine Adiabatik bis zur Oberfläche. Das Temperaturprofil wäre ganz anders:

- Energieabgabe ans All erfolgt nur direkt von der Oberfläche.
- Die Atmosphäre selbst ist strahlungsdurchlässig => sie hat keine eigene „Kühlmöglichkeit“.
- Vertikal stellt sich eine trocken-adiabatische Schichtung ein (z=Höhe):
dT/dz = -g/cp = -9,8 K/km

Es gibt keine Tropopause – die Temperatur nimmt linear mit der Höhe ab, bis die Luft so dünn ist, dass kaum noch Konvektion übertragen wird.

Das Temperaturprofil ist also eine durchgehende Gerade, von der Oberfläche bis zum oberen Rand der Troposphäre.

Direkter Vergleich

- Nur Adiabatik (ohne Treibhausgase): monoton fallend, keine Tropopause, keine Stratosphäre.
- Strahlungsgekoppelt (mit Treibhausgasen): Knick und Schichtung => Troposphäre (konvektiv), Tropopause, Stratosphäre (strahlungsdominiert):

Temp.Gradient-1.png (56.51 KiB) 767-mal betrachtet

[Frau Holle]

...

Also wie und wohin verschwindet die Wärme, die permanent in die Tropopause strömt?

Sie verschwindet durch Abstrahlung der Treibhausgase ins All:
...

Genau, und wozu braucht es dann noch irgendwelche „Adiabatik“?

Wieso "brauchen"? Sie existiert halt, ein Naturgesetz für Gase. Du kannst ein Naturgesetz nicht abschaffen, nur weil du meinst es nicht zu brauchen. Naturgesetze macht ausschließlich die Natur und sonst niemand. Deshalb nennt man sie Naturgesetze. Die werden nicht erfunden, sondern gefunden, du Physiker.
 

[Frau Holle]

„Adiabatik“ ist eine gedankliche Zustandsänderung, die es in der Realität nur näherungsweise gibt.

Du hast keine Ahnung!

Adiabatische Prozesse gibt es nicht nur gedanklich und näherungsweise, sondern ganz real. Sonst wären viele Maschinen und Anwendungen gar nicht möglich.

Vor allem in der Ingenieurwissenschaft gibt es viele Beispiele für adiabatische Prozesse. Zu den bemerkenswertesten gehören diejenigen, die in industriellen Anwendungen wie Gasturbinen, Kühlsystemen und Wärmeübertragungstechnologien vorkommen. In den meisten Fällen werden diese Bereiche durch adiabatische Prozesse beeinflusst, bei denen die Temperatur des Systems aufgrund von Änderungen des Drucks oder Volumens des Systems steigt oder fällt.

Adiabatischer Prozess - Das Wichtigste

• Die Definition des adiabatischen Prozesses beinhaltet Änderungen in einem System, bei denen keine Wärme mit der Umgebung ausgetauscht wird.
• Im adiabatischen Prozess bleibt die Gesamtenergie des Systems erhalten, und es sind keine Wärmeübertragungen beteiligt.
• Der adiabatisch irreversibler Prozess bezeichnet einen adiabatischen Prozess, bei dem ein System nicht in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehren kann. Solche Prozesse sind häufig in realen Anwendungen zu finden.
• Die Arbeit im adiabatischen Prozess kann berechnet werden, indem die Änderung der inneren Energie des Systems berücksichtigt wird. Die dazu benötigten Formeln beziehen spezifische Wärme- und Gaskonstanten sowie Beziehungen zwischen Druck, Volumen und Temperatur ein.
• Adiabatische Prozesse sind ein grundlegender Bestandteil vieler technischer Anwendungen, darunter Gasturbinen, Kühlsysteme und Wärmeübertragungstechnologien.
• Beispiele für adiabatische Prozesse in realen Anwendungen umfassen Verbrennungsmotoren, Kühlsysteme, Sprühtrocknung, Erdgasgewinnung und Windkraftanlagen.

Ein wirklich trauriges Bild, was du hier als hochstapelnder, angeblicher Physiker abgibst. Das A&O bei der Hochstapelei ist, dass man glaubwürdig rüberkommt. Schon diese Grundvoraussetzung erfüllst du nicht mal im Ansatz und versagst auf ganzer Linie mit deiner Küchenphysik.
 

[Rudi Knoth]

@Frau Holle » Mi 27. Aug 2025, 20:23

Ein wirklich trauriges Bild, was du hier als hochstapelnder, angeblicher Physiker abgibst. Das A&O bei der Hochstapelei ist, dass man glaubwürdig rüberkommt. Schon diese Grundvoraussetzung erfüllst du nicht mal im Ansatz und versagst auf ganzer Linie mit deiner Küchenphysik.

Da muß ich hmpf mal beistehen, denn sein Satz war ja:

Adiabatik“ ist eine gedankliche Zustandsänderung, die es in der Realität nur näherungsweise gibt.

Da es kaum vollkommen isolierte Materie gibt, ist es bei adiabatischen Prozessen in der Praxis nur eine Näherung an einen Idealzustand möglich. In einem Dieselmotor wird die Luft bei der Kompression erwärmt. Trotzdem geht etwas Wärme über Kolben und Zylinder verloren. Genauso die Abkühlung nach der Zündung, die die Verbrennungswärme in Arbeit umsetzt.

Gruß
Rudi Knoth

[Frau Holle]

@Frau Holle » Mi 27. Aug 2025, 20:23

Da muß ich hmpf mal beistehen, denn sein Satz war ja:

Adiabatik“ ist eine gedankliche Zustandsänderung, die es in der Realität nur näherungsweise gibt.

Da es kaum vollkommen isolierte Materie gibt, ist es bei adiabatischen Prozessen in der Praxis nur eine Näherung an einen Idealzustand möglich.

Das ist doch eine Binsenweisheit. Theoretisch berechnete Werte lassen sich in der Praxis und im Experiment nie 100% genau erzielen.

hmpf will aber die Adiabasie ganz grundsätzlich und komplett aus den Geschehnissen in der Atmosphäre verbannen. Die Treibhausgase sollen ganz ausschließlich und allein für die Tatsache eines dauerhaften Temperaturgradienten verantwortlich sein, und das ist einfach grottenfalsch.

Es finden nun mal adiabatische Prozesse in einer realistischen Atmosphäre statt, die zu einem dauerhaften Temperaturgradienten führen müssen, Treibhausgase hin oder her. Wer das leugnet, hat die Thermodynamik nicht verstanden.
 

[Frau Holle]

... bei denen keine Wärme mit der Umgebung ausgetauscht wird.[/size]

Nur deshalb kann ein „adiabatischer Temperaturgradient“ überhaupt „berechnet“ werden.
In der Realität tauschen aber alle Moleküle eines Gases Wärme sehr wohl untereinander aus.

Der Punkt ist hier das System:

Die Definition des adiabatischen Prozesses beinhaltet Änderungen in einem System, bei denen keine Wärme mit der Umgebung ausgetauscht wird.

Die Umgebung, mit der keine Wärme ausgetauscht wird, ist die Umgebung des ganzen Systems, hier also die Umgebung der Erde mitsamt Atmosphäre, auf deutsch das Vakuum im Weltall. Die Innere Energie des Systems bleibt im Strahlungsgleichgewicht erhalten.

Es kommt zwar Energie über Strahlung rein und raus, über Wärmequelle(n) und Wärmesenke(n), was die Oberfläche und – falls vorhanden – auch die Treibhausgase sind. Aber Temperaturänderungen innerhalb des Systems erfolgen in der Troposphäre weitgehend adiabatisch, durch Volumen- und Druckänderungen, selbst ohne Treibhausgase.

Dass auch Wärmeleitung im Spiel ist, ändert daran gar nichts. Wärmeleitung treibt lediglich die Konvektion in der unteren Troposhpäre an, die daraus resultierenden adiabatischen Temperaturänderungen sind von der Wärmeleitung aber unabhängig und dominieren bis zur Höhe der Tropopause.
 

[Frau Holle]

Wie kann ein „adiabatisch“ aufsteigendes Luftpaket irgendeinem Teil der Atmosphäre Wärme entziehen?
Es ist ja während seines gesamten Aufstiegs stets wärmer als seine Umgebung.
Sonst würde es ja nicht weiter aufsteigen.

Indem es sich selbst als Teil der Atmosphäre Wärmeenergie durch Umwandlung in Arbeit entzieht. Sonst könnte es nicht aufsteigen. Dazu ist Arbeit nötig, die von seiner eigenen Wärmeenergie kommt, welche immer mehr abnimmt, je länger sie arbeitet und je höher das Paket steigt.

Wie oft denn noch? Es kühlt sich dadurch selbst ab, als Teil der Atmosphäre! Es entzieht nicht seiner Umgebung Wärme oder führt ihr welche zu, jedenfalls nur sehr wenig durch ein kleines bisschen Wärmeleitung auf der schnellen Durchreise, was von der starken adiabatischen Abkühlung aber weit übertroffen wird.