Waarom daalt de temperatuur op hoogte?

[Anoniem: 95294]

Hoi lieden,
Ik vraag me af waarom het is dat hoe hoger je de temperatuur opmeet, des te lager die is. Oftewel, waarom is het zo koud op hoge bergen? Je zou ook kunnen zeggen dat het er warm behoort te zijn omdat het dichter bij de zon is.
Ik besef me dat dit een basic natuurkunde vraag is, maar toch kom ik er niet uit.

[NitroX infinity]

Het oppervlakte van de aarde weerkaatst de warmte.
Des te verder omhoog je gaat, des te kouder het wordt.

Simpele natuurkunde, leer je al in de eerste klas.

[djeejdjeej]

Ik zou zeggen, sla eens een aardrijkskundeboek open, er gaat dan een wereld voor je open

edit: verder staat de zon iets van 150 miljoen kilometer verderop, dus die paar kilomter die je hier omhoog gaat boeit dan ook niet echt.

[ Voor 44% gewijzigd door djeejdjeej op 11-09-2004 17:16 ]

[Anoniem: 112352]

volgens mij heeft het ook iets te maken met de dunne lucht daarboven

[ Voor 66% gewijzigd door Anoniem: 112352 op 11-09-2004 17:15 ]

[AtleX]

Anoniem: 112352 schreef op 11 september 2004 @ 17:13:
en je bent korter bij de ruimte (en daar is het ook best koud )

Behalve als je in de zonzijde zit, dan is het lekker warm

[Anoniem: 95294]

ja okee, maar je hebt toch ook oppervlakte op een hoge berg?

[djeejdjeej]

http://users.telenet.be/g...ijkskunde/temperatuur.htm

Invloed van de hoogte

Bij toenemende hoogte treedt een temperatuursverlaging op :
voor droge lucht : 10 °C per 1.000 m
voor vochtige lucht : 6°C per 1.000 m
Dit is te verklaren doordat de afstand tot de warmtebron toeneemt (de zon verwarmt de aarde en de aarde verwarmt de lucht erboven) en doordat ijlere lucht trager opwarmt. Vandaar dat hoog in de bergen de lucht niet zo snel opwarmt.

[Nogges]

Ruimte (space, etc.) = koud, want er zijn geen atomen dus geen wrijving. Alle energie stroom "weg" naar alle kanten.
Aarde = warm, want er zit een atmosfeer omheen, deze heeft een hoge dichtheid aan atomen, veel wrijving, energie blijft meer behouden dan in de ruimte.
Hoe hoger je komt, hou ijler de lucht, hoe sneller de warmte "weglekt"
Sorry voor de hele simplistische voorstelling, maar zo moet volgens mij iedereen het kunnen begrijpen.

[Confusion]

NitroX infinity schreef op 11 september 2004 @ 17:11:
Het oppervlakte van de aarde weerkaatst de warmte.
Des te verder omhoog je gaat, des te kouder het wordt.

Simpele natuurkunde, leer je al in de eerste klas.

Als het zo simpel is, waarom verklaar je het dan zo slecht? Hou een stuk metaal in kokend water en je zal merken dat het uiteinde uiteindelijk ook heet wordt: voorwerpen die met elkaar in contact staan nemen dezelfde temperatuur aan (dit staat wel bekend als de 0de hoofdwet van de thermodynamica). Waarom is het in de atmosfeer anders?

djeejdjeej schreef op 11 september 2004 @ 17:12:
Ik zou zeggen, sla eens een aardrijkskundeboek open, er gaat dan een wereld voor je open

Ik heb dit nog nooit in een aardrijkskundeboek verklaart gezien.

Anoniem: 112352 schreef op 11 september 2004 @ 17:13:
volgens mij heeft het ook iets te maken met de dunne lucht daarboven

De lucht is op grotere hoogte inderdaad ijler, maar is dat oorzaak of gevolg, misschien wel van hetzelfde dat voor het temperatuursverschil zorgt?

djeejdjeej schreef op 11 september 2004 @ 18:00:
Dit is te verklaren doordat de afstand tot de warmtebron toeneemt (de zon verwarmt de aarde en de aarde verwarmt de lucht erboven) en doordat ijlere lucht trager opwarmt. Vandaar dat hoog in de bergen de lucht niet zo snel opwarmt.

Ik zie geen enkele reden waarom ijlere lucht trager zou opwarmen. Bovendien hebben we het hier over een evenwichtssituatie: er is helemaal geen sprake van opwarming. Waarom gedraagt de atmosfeer zich niet als een stuk metaal?

[epias]

NitroX infinity schreef op 11 september 2004 @ 17:11:
Het oppervlakte van de aarde weerkaatst de warmte.
Des te verder omhoog je gaat, des te kouder het wordt.

Hoe verklaar je dit dan:

[Henk007]

Het is inderdaad niet zo simpel als het op het eerste oog lijkt. Er treden te veel parallel optredende warmteoverdrachtsprocessen op (straling, geleiding, convectie, faseovergangen)
Een aardig stukje is hier te vinden.

[Anoniem: 111375]

als ik wikepedia mag gelove is dit het antwoord:

Alpine climate is the average weather (climate) for a region above the tree-line. This climate is colder at high elevations, due to the lapse rate of air: air will tend to get colder as it rises, since it expands. The dry adiabatic lapse rate is 10°C per km of elevation or altitude. Therefore, moving up 100 meters on a mountain is roughly equivalent to moving 80 kilometers (45' (0.75°) of latitude) towards the pole [1] (http://www.unep-wcmc.org/.../mountainEnvironments.pdf). This relationship is only approximate, however, since local factors such as proximity to oceans can drastically modify the climate.

dus het geld alleen maar voor bergklimaten (of piloten alhoewel er dan wss ook extra factoren komen kijken). Voor hoogplateau's denk ik zelfs dat de ijlere lucht voor grotere temperatuursverschillen dus dag en nacht veroorzaakt. Hoe ijler de lucht hoe makkelijker ze opwarmt, maar ook afkoelt (kijk bv maar naar de gobi woestijn ).

De temperaturen die epias geeft komen echter door de inwerking van hoog-energetische straling/deeltjes op de atmosfeer. De relatief hoge temperaturen tussen de stratosfeer en mesosfeer worden bv veroorzaakt door de absorbtie van UV. In exosfeer daarentegen lijkt de temperatuur hoog doordat hier veel hoogenergetische deeltjes van oa. de zonnewind terecht komen, aangezien men bijna niet meer van lucht kan spreken zorgt een deeltje van enkele MeV al snel voor een veel hogere temperatuur (in de mate dat hier het woord temperatuur op zijn plaats is, want wat is immers de temperatuur van een bijna vacuum?).

[mtak]

het is zo dat hoe meer oppervlakte loodrechte aarde er is, hoe meer er lucht verwarmd word door de aarde. Zo heb ik het tenminste in de 2e klas havo geleerd

[Poiter]

De temperatuur is de bewegelijkheid van een deeltje. Hoe sneller een deeltje beweegt, hoe hoger de temperatuur. Heb je veel deeltjes met een hoge temperatuur, dan geven deze ook veel warmte af (door botsing en straling langzamere deeltjes sneller laten bewegen). In de hogere luchtlagen kun je dus een hoge temperatuur hebben, terwijl het daar niet warm is (omdat er maar weinig deeltjes zijn.).

[MSalters]

Confusion schreef op 11 september 2004 @ 19:44:
[...]
Als het zo simpel is, waarom verklaar je het dan zo slecht? Hou een stuk metaal in kokend water en je zal merken dat het uiteinde uiteindelijk ook heet wordt: voorwerpen die met elkaar in contact staan nemen dezelfde temperatuur aan (dit staat wel bekend als de 0de hoofdwet van de thermodynamica). Waarom is het in de atmosfeer anders?

Ik weet het niet zeker, maar als ik het ene eind van een balk metaal in kokend water houd, en het andere in smeltend ijs, dan heb ik een vermoeden dat zelfs in een evenwichtssituatie nog een temperatuursverschil is. Ik dacht dat dat was omdat je bij elke warmtestroming een temperatuursveschil moet hebben, net zoals je voor elke elektrische stroom een spanningsveschil moet hebben.

Ik snap je analogie dus niet?

[Henk007]

MSalters schreef op 11 september 2004 @ 22:39:
[...]

Ik weet het niet zeker, maar als ik het ene eind van een balk metaal in kokend water houd, en het andere in smeltend ijs, dan heb ik een vermoeden dat zelfs in een evenwichtssituatie nog een temperatuursverschil is. Ik dacht dat dat was omdat je bij elke warmtestroming een temperatuursveschil moet hebben, net zoals je voor elke elektrische stroom een spanningsveschil moet hebben.

Ik snap je analogie dus niet?

Zolang je smeltend ijs en kokend water hebt, heb je dus per definitie geen evenwichtssituatie. De evenwichtssituatie is pas bereikt als alle drie dezelfde temperatuur hebben. Uiteraard bij volledige uitsluiting van alle externe warmtestromen.

Poiter schreef:

In de hogere luchtlagen kun je dus een hoge temperatuur hebben, terwijl het daar niet warm is (omdat er maar weinig deeltjes zijn.).

Helaas is natuurkundig het begrip 'het daar niet warm is' niet gedefinieerd. Daarom is bovenstaande uitspraak ook onjuist.

[ Voor 3% gewijzigd door Henk007 op 11-09-2004 22:57 ]

[djeejdjeej]

epias schreef op 11 september 2004 @ 19:49:
[...]

Hoe verklaar je dit dan:
[afbeelding]

het geldt ook alleen maar voor de onderste luchtlaag geloof ik, daarboven heb je idd weer verschillende temperatuursstijgingen en dalingen.

edit
Ah. ik zie nu ook het onderste deel van de afbeelding. De troposfeer heette die laag, de onderste 8-14 km (bij de Evenaar veel dikker dan bij de Polen). Toch heb ik dit uit mijn aardrijkskunde boek meen ik mij te herinneren. De hele achterliggende natuurkundige benadering natuurlijk niet, maar ik weet ook niet in hoeverre TS daar om vroeg. TS?

[ Voor 34% gewijzigd door djeejdjeej op 11-09-2004 23:16 ]

[Poiter]

Henk007 schreef op 11 september 2004 @ 22:55:

[...]


Helaas is natuurkundig het begrip 'het daar niet warm is' niet gedefinieerd. Daarom is bovenstaande uitspraak ook onjuist.

Een uitspraak is nog niet onjuist als het niet natuurkundig correct is....
En met een kwikthermometer meet je in principe ook warmte en niet de temperatuur ;-)

[Henk007]

Poiter schreef op 11 september 2004 @ 23:11:
[...]


Een uitspraak is nog niet onjuist als het niet natuurkundig correct is....
En met een kwikthermometer meet je in principe ook warmte en niet de temperatuur ;-)

Nee
Je meet het volume van een vooraf vastgestelde massa Hg
Dit volume verandert (bij benadering lineair) bij verandering van de temperatuur met als parameter de uitzettingscoefficient

[Poiter]

Probeer jij dan maar eens met een kwikthermometer de temperatuur op 150km hoogte te meten....

[Anoniem: 62502]

Uit de praktijk kan ik in elk geval zeggen dat temperatuur niet alleen te maken heeft met de ijle lucht.

Als je in de Alpen komt en je beklimt een berg van 3,5 km hoogte is het er koud.
Als je in Tibet een berg van 5 km hoogte beklimt is het er ook koud maar zit je nog niet eens in de sneeuw. Dit komt volgens mij omdat in Tibet het laagste punt al zo rond de 3 kilometer hoogte ligt.
In Tibet is het op 3500 meter hoogte gewoon 35 graden. Pas boven de 5 kilometer is het tijd om een trui aan te doen omdat het dan koud wordt. En dan is het volgensmij nog meer door de wind als iets anders.

Het gaat dus om het hoogteverschil met de rest van de omgeving.

[Confusion]

MSalters schreef op 11 september 2004 @ 22:39:
Ik weet het niet zeker, maar als ik het ene eind van een balk metaal in kokend water houd, en het andere in smeltend ijs, dan heb ik een vermoeden dat zelfs in een evenwichtssituatie nog een temperatuursverschil is.

Ja, maar tussen metaal en een bak ijswater heb je goede warmteoverdracht. Tussen atmosfeer en 'de ruimte' niet. Je kan de ruimte wel een lage temperatuur toekennen, maar de warmteoverdrachtscoefficient voor geleiding is ontzettend klein. Het koelende effect daarboven vind plaats door 'verdamping', maar het zijn juist de snelste, de meest energetische, de 'heetste' moleculen die ontsnappen. Bovendien wordt in de bovenste regionen ontzettend veel UV straling afgevangen.

Wanneer we ons beperken tot de troposfeer (zie plaatje Elias), dan gaat het argument 'het is boven koud' dus niet op. Waarom dit temperatuursprofiel er ook in de evenwichtssituatie is, is niet zo heel eenvoudig te verklaren.

[Servowire]

Ik vraag me altijd af of een warme kop thee die in de ruimte zweeft af zal koelen, want het kan zijn warmte toch niet kwijt? (geleiding is er niet, straling doet het niet aan)

Zal die kop thee niet altijd warm blijven?

[ Voor 15% gewijzigd door Servowire op 13-09-2004 01:03 ]

[Semyon]

Servowire schreef op 13 september 2004 @ 01:03:
Ik vraag me altijd af of een warme kop thee die in de ruimte zweeft af zal koelen, want het kan zijn warmte toch niet kwijt? (geleiding is er niet, straling doet het niet aan)

Zal die kop thee niet altijd warm blijven?

Aangezien er geen tegendruk is vliegen alle moleculen onafhankelijk van elkaar het heelal in... van individuale moleculen kan je afvragen of iets warmte is of dat het snelheid is.

Vervolg vraag is natuurlijk wat er gebeurt met een afgesloten voorwerp, en dan blijkt dat het wel aan straling doet... Alles wat warm is straalt... Niet in het zichtbare licht, maar voor sommige beestjes met infra-rood oogjes bijvoorbeeld wel.
En dan blijkt dat het afgesloten kopje thee zichzelf best heel snel koud kan stralen.

[Sosabowski]

Servowire schreef op 13 september 2004 @ 01:03:
Ik vraag me altijd af of een warme kop thee die in de ruimte zweeft af zal koelen, want het kan zijn warmte toch niet kwijt? (geleiding is er niet, straling doet het niet aan)

Zal die kop thee niet altijd warm blijven?

Nope, de thee zal gedeeltelijk verdampen. Damp zijn de molekulen die meer dan 100 gr C zijn. Die verdwijen uit de kop thee dus daalt de temperatuur.

[Henk007]

IorGie schreef op 13 september 2004 @ 01:49:
[...]


Nope, de thee zal gedeeltelijk verdampen. Damp zijn de molekulen die meer dan 100 gr C zijn. Die verdwijen uit de kop thee dus daalt de temperatuur.

Die thee zal in de ruimte binnen enkele miliseconden volledig verdampt zijn. Bij de druk die in de ruimte heerst (bijna vacuum) gaat het water meteen koken.

Overigens straling doet de thee ook aan. Ieder object met een temperatuur T>0K straalt electromagnetische straling uit. De golflengteverdeling hangt af van de temperatuur. Wat wij normaal stralingswarmte noemen ligt in het infraroodgebied. Of iets door straling afkoelt of opwarmt hangt er simpelweg vanaf of het meer warmte uitzendt of absorbeert.

[Witte]

Op zeeniveau dikke lucht (dikke deken), in de bergen ijle lucht (dun lakentje). Onder welke van de twee slaap je het liefst in de winter?

[Rey Nemaattori]

Confusion schreef op 11 september 2004 @ 19:44:
De lucht is op grotere hoogte inderdaad ijler, maar is dat oorzaak of gevolg, misschien wel van hetzelfde dat voor het temperatuursverschil zorgt?

Zouy het dan niet jusit andersom moeten zijn? Warmere lucht heeft een lagere dichtheid en zou hoger hangen dan de ' zware koude' lucht die naar beneden zakt.

Servowire schreef op 13 september 2004 @ 01:03:
Ik vraag me altijd af of een warme kop thee die in de ruimte zweeft af zal koelen, want het kan zijn warmte toch niet kwijt? (geleiding is er niet, straling doet het niet aan)

Zal die kop thee niet altijd warm blijven?

Straling? Echt wel Hoe warmer hoe meer straling zelfs!

[eamelink]

IorGie schreef op 13 september 2004 @ 01:49:
[...]
Nope, de thee zal gedeeltelijk verdampen. Damp zijn de molekulen die meer dan 100 gr C zijn. Die verdwijen uit de kop thee dus daalt de temperatuur.

Die 100 graden celcius geld op zeeniveau. In de ruimte is het kookpunt van de thee een stuk lager, dus zal het waarschijnlijk al snel helemaal opgekookt zijn.

Overigens straalt het inderdaad gewoon, waardoor het afkoelt. Dat gaat neemt echter exponentieel af met de temperatuur; het gaat dus steeds langzamer

Het is gewoon een wit dwergje

Maar als je thee-bel in de ruimte de temperatuur heeft die je op aarde ook maar enigszins warm zou mogen noemen, is hij volgens mij in no-time opgekookt . Dus het stralen doet er weinig toe.

[IbexGirl]

Volgens mij komt dat doordat moleculen worden aangetrokken door de aarde, die daar dichter opeen zitten en meer en sneller tegen elkaar botsen waardoor er warmte-energie ontstaat. Op grotere hoogte is de lucht ijler en dus minder wrijving van de luchtmoleculen.
(weet niet of het helemaal klopt hoor, de leerstof van aardrijkskunde zit alweer ver weg )

[Devil]

Het vreede tempratuur verloop van de atmosfeer (troposfeer, tropopauze , stratosfeer etc.) zie: epias in "Waarom daalt de temperatuur op hoogte?"
Wordt iig veroorzaakt door het feit dat er in verschillende lagen van de atmosfeer opeens een hogere concentratie van een bepaald gas voorkomt (zoals bijvoorbeeld de ozonlaag). Deze gassen absorberen allemaal een ander deel van het spectrum van de zon en op deze manier warmt de lucht op.