Wetter
Physikalischer Zustand der unteren Atmosphäre; beeinflusst Ablauf und Gestaltung
des Tages
Klima
Gesamtheit der meteorologischen Vorgänge über einen längeren Zeitraum
Wolken
sichtbare, in der Erdatmosphäre schwebende Ansammlung von Wassertröpfchen sowie
Eiskristallen
Bergeron Effekt
Eiskristalle nehmen Feuchtigkeit auf
Koaleszenz
Eiskristalle vereinen beim Fallen
Tropfenbildung
relative Luftfeuchtigkeit bei 100%
Kondensationskeime
Gründe für Luftaufstieg
Konvektion
Orthographische Hebung
Dynamik der Fronten
Aufsteigen warmer und Absinken kalter Luft
Durch die orographische Hebung der Luft beim Hinaufströmen auf ein Gebirge entsteht Abkühlung und damit Kondensation, Wolkenbildung und Niederschlag. Hinter dem Gebirge tritt ein Absinken der Luft und damit Wolkenauflösung und Erwärmung ein.
Abrupte Grenze zwischen verschiedenen Luftmassen (Kalt/Warm) + sprunghafte Änderungen des Luftdrucks or der Temperatur
Luftdruck und Wind
Schwankt zwischen 970 und 1040 hPa
Besitzt Ausgleichbewegungen (=Wind): Luft strömt aus hohen Druck - Gebieten in niedrigere Druck- Gebiete.
Mit zunehmender Höhe sinkt der Luftdruck; deshalb sinkt die Temperatur
Wie entstehen Jahreszeiten
Die Erdachse ist gegenüber der Umlaufbahn geneigt.
Wasserkreislauf
Wasser verdunstet, unsichtbarer Wasserdampf steigt auf, in großer Höhe kondensiert er zu Wassertropfen(= Wolken), fällt als Niederschlag wieder runter, sammelt sich und verdunstet neu.
Fehlkonzepte nach Elsbeth Stern
Gewichtskonzept
alles, was schwer ist, sinkt
Luftkonzept
etwas schwimmt, weil es Luft drin hat und die Luft die Sache nach oben zieht
Alltagskonzepte nach Elsbeth Stern
Materialkonzept
Alles, was aus Holz ist, schwimmt
Dichtekonzept
Öl schwimmt auf Wasser, weil es eine kleinere Dichte hat
Expertenkonzepte nach Elsbeth Stern
Archimediskonzept
Auftriebskraft = Gewichtskraft des verdrängten Wassers
Druckkonzept
Auftrieb weil Wasserdruck mit Wassertiefe zunimmt
Verdrängungskonzept
Erklärungsangebot: Gegenstand verdrängt beim Eintauchen Wasser.Das Wasser drängt zurück und will an seinen ursprünglichen Platz zurück und drückt nach oben. Für SU fragwürdig.
Klassenkiste Prof. Kornelia Möller
Vordergrund: Verdrängung
-> Körper schwimmt, wenn verdrängtes Wasser = Gewicht
SUPRA Konzept Prof. Wiesner
Vordergrund: Auftriebskraft durch Wasserdruck
-> Körper schwimmt, wenn Wasser ihn so stark nach oben drückt, wie Erde ihn nach unten zieht
3 Erklärungen für Verhalten eines Körpers im Wasser
Druckkonzeptm -> physikalische Erklärung, die erklärt, wie die Phänomene zustande kommen
Archimedeskonzept -> aus der Nummer 1 abgeleitet. Es ist nur ein Prinzip, keine Erklärung
Dichtekonzept -> aus der Nummer 2 abgeleitet. Es ist keine Erklärung, erlaubt aber am schnellsten Vorhersagen.
Oberflächenspannung
Die Oberflächenspannung ist ein Phänomen zwischen Flüssigkeiten und Gasen. Sie bewirkt, dass Gegenstände schwimmen, die aufgrund der größeren Dichte eigentlich untergehen müssten oder dass Farben auf manchen Oberflächen sehr gut benetzen während sie auf anderen einfach abperlen.
Seifenblase
dünner Film Seifenwasser, der eine hohle Kugel mit schillernder Oberfläche umhüllt
Die Oberflächenspannung von Seifenwasser ist nur ein Drittel von reinem Wasser.
Oberflächenspannung bewirkt Minimierung der Oberfläche bei gegebenem Volumen
→ Kugelform
Erklärung der Stabilität und der Farben für die Grundschule zu schwierig.
Kapillarwirkung
Flüssigkeiten steigen in engen Röhren entgegen der Schwerkraft auf.
Ursache: Oberflächenspannung der Flüssigkeiten und Grenzflächenspannung zwischen Flüssigkeit und der festen Oberfläche
Beispiele:
Wasser in Pflanzen
Blut in feinem Glasrohr
Tinte in der Feder des Füllers
Wie entsteht Regen
Koaleszens
Absolute Feuchtigkeit
Menge Wasser pro m3 Luft
Relative Feuchtigkeit
Absolute Menge
dividiert durch
maximal mögliche Menge
Was führt zu unterschiedlicher Temperatur
Unterschiedliche Einstrahlung der Sonne und unterschiedliche Oberflächen
Warum sind Wolkengrau /weiß
Wolken streuen Licht wellenlängenunabhängig
Aggregatszustände
Fest schmilzt zu flüssig
Flüssig siedet (verdampft) zu gasförmig
Gasförmig kondensiert zu flüssig
Flüssig gefriert zu fest
Fest sublimiert zu gasförmig
Gasförmig resublimiert zu fest
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