Welche Teilchen findest du in der Luft – und wie sind sie verteilt?
Teilchensimulation – Luft auf Meereshöhe
Aufgaben
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Luft ist ein Stoffgemisch aus verschiedenen Gasen.
In trockener Luft auf Meereshöhe sind das vor allem:
Stickstoff (N2) – etwa 78 %
Sauerstoff (O2) – etwa 21 %
Argon (Ar) – etwa 0,9 %
Kohlenstoffdioxid (CO2) – etwa 0,04 %
Was passiert auf Teilchenebene?
Die Teilchen bewegen sich ständig in alle Richtungen
und stoßen aneinander. Je wärmer die Luft, desto
schneller bewegen sie sich. Weil sich die Teilchen frei
bewegen, verteilen sich die Gase im Raum von ganz allein gleichmäßig
– auch ohne dass man umrührt.
Edelgase und Moleküle
Stickstoff, Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid kommen als Moleküle
vor (jeweils mehrere Atome zusammen). Argon ist ein
Edelgas – es kommt als einzelnes Atom vor und reagiert
chemisch praktisch nicht.
Warum ist der prozentuale Anteil von CO2 in der Simulation so hoch?
CO2 ist in der echten Luft ein Spurengas
(~ 0,04 %). Bei 175 Teilchen wäre damit weniger als ein einziges
CO2-Molekül sichtbar. Damit du CO2 trotzdem in der
Simulation siehst, wurde sein Anteil hier um etwa den Faktor 15 erhöht.