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Was ist schwerer: Feuchte oder trockene Luft?
Trockene Luft ist schwerer. Luft besteht hauptsächlich aus Stickstoff (N) und Sauerstoff (O). Die molare Masse eines Stickstoffatoms beträgt 14 g/mol, die eines Sauerstoffatoms 16 g/mol. Weil diese Elemente in der Luft als N₂ und O₂-Moleküle vorkommen, verdoppelt sich ihre Masse: 28 g/mol für Stickstoff und 32 g/mol für Sauerstoff. Ein Wassermolekül (H₂O) besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Wasserstoff hat eine molare Masse von 1 g/mol. Das Gewicht für ein Wassermolekül ergibt somit: 2 * 1 g/mol + 16 g/mol = 18 g/mol. Wasserdampf ist also leichter als die Hauptbestandteile der Luft N₂ und O₂. Nimmt die Luft Feuchtigkeit auf, verdrängen die leichteren Wassermoleküle einen Teil der schwereren Stickstoff- oder Sauerstoffmoleküle. Feuchte Luft ist somit leichter als trockene.
Entsteht beim Pasta-Kochen Wasserdampf über der Pfanne?
Ja und Nein. Bringen wir Wasser zum Kochen, entsteht über der Pfanne viel Wasserdampf. Was wir von Auge sehen können, ist physikalisch gesehen aber kein Wasserdampf. Denn Wasserdampf ist der gasförmige Zustand von Wasser und dieser ist farblos. Wir können Wasser als Gas gar nicht sehen. Flüssiges Wasser können wir aber sehen. Kocht das Wasser, wird es zu Gas - also zu Wasserdampf. Direkt über der Pfanne vermischt sich dieser Dampf mit der Umgebungsluft und kühlt sofort ab. Es kondensiert. Das kondensierte Wasser können wir wiederum sehen. Das Sichtbare beim Kochen ist kondensiertes Wasser und kein Wasserdampf. Quasi eine Mini-Wolke oder ein Mini-Nebel.
Wie viele Wolkentröpfchen stecken in einem Regentropfen?
Rund eine Million. Ein durchschnittliches Wolkentröpfchen hat einen Radius von 10 Mikrometer, was 0.01 Millimeter entspricht. Ein Regentropfen, der sich bildet, hat ungefähr einen Radius von 1 Millimeter. Der Radius des Regentropfens ist rund hundertmal grösser als derjenige eines Wolkentröpfchens. Wenn wir nun das Volumen des Regentropfens berechnen, ist dies eine Million Mal grösser, als das eines Wolkentröpfchens. Für die Berechnung des Volumens wird der Radius hoch 3 gerechnet: 100³ = 1'000'000. Deshalb braucht es rund eine Million Wolkentröpfchen, um einen Regentropfen zu bilden.