Luftdruck

Luftdruck ist der Druck, den das Gewicht der Luft in der Atmosphäre ausübt. Auf Meereshöhe beträgt er etwa 101.325 Pa (1 atm). Mit zunehmender Höhe sinkt der Luftdruck, da sich weniger Luft darüber befindet.

Was ist Luftdruck?

Luftdruck (auch atmosphärischer Druck) ist die Kraft, die die Luft aufgrund ihres Gewichts auf eine Fläche ausübt.

$P_0 = 101{.}325 \text{ Pa} = 1 \text{ atm} \approx 1013 \text{ hPa}$

Warum spüren wir ihn nicht?

Der Luftdruck wirkt gleichmäßig aus allen Richtungen. Da er sowohl von außen als auch von innen (aus unserem Körper) wirkt, heben sich die Kräfte gegenseitig auf, und wir spüren keinen Nettodruck.

Das Barometer (Torricelli)

Ein Barometer misst den Luftdruck. Beim Torricelli-Barometer hält eine ~76 cm hohe Quecksilbersäule dem atmosphärischen Druck stand.

Druck in verschiedenen Höhen

Höhe	Luftdruck (hPa)
Meereshöhe	1013
2000 m	795
5000 m	541
10.000 m	265

Hinweis

In großen Höhen ist der Lufdruck geringer, also siedet Wasser bei niedrigeren Temperaturen (unter 100 °C). Das Kochen dauert länger!

Warum knacken die Ohren im Flugzeug?

Beim Steigen oder Sinken des Flugzeugs ändert sich der Luftdruck außen. Die Ohren knacken, wenn sich der Druck im Mittelohr anpasst.

Praxisbezug: Trinken durch einen Strohhalm

Wenn du an einem Strohhalm saugst, verringerst du den Luftdruck in deinem Mund. Der Außenluftdruck (~101 325 Pa) drückt dann auf die Oberfläche der Flüssigkeit — stärker als der Druck im Strohhalm — und schiebt die Flüssigkeit nach oben in deinen Mund. Du „ziehst" die Flüssigkeit nicht hoch; der Luftdruck drückt sie nach oben.

Praxisbezug: Saugnapf am Fenster

Drücke einen Saugnapf gegen eine Glasfläche und drücke die Luft heraus. Der Luftdruck im Inneren sinkt fast auf null, während der Atmosphärendruck (~101 325 Pa) den Saugnapf von außen fest gegen das Glas drückt. Ein Saugnapf mit 10 cm Durchmesser (Fläche ≈ 0,008 m²) kann eine Kraft von etwa 800 N halten — genug, um einen schweren Spiegel zu tragen.

Praxisbezug: Wettervorhersage mit dem Barometer

Meteorologen verwenden Barometer zur Wettervorhersage. Sinkender Luftdruck (unter ~1010 hPa) deutet meist auf herannahende Stürme und Regen hin — warme, feuchte Luft steigt auf und verringert das Gewicht der Luft darüber. Steigender Luftdruck (über ~1020 hPa) zeigt ruhiges, schönes Wetter an — die Luft sinkt und wird dichter.

Tipp Wo begegnest du dem im Alltag? Strohhalme, Saugnäpfe, Vakuumbeutel, Wettervorhersagen, Flugzeugkabinendruck und sogar das „Knacken" beim Öffnen eines Einmachglases — überall steckt der Luftdruck dahinter!

Übungsaufgaben

Warum müssen Flugzeugkabinen unter Druck gesetzt werden?

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In großen Höhen ist der Luftdruck zu gering, um ausreichend Sauerstoff für das Atmen zu liefern. Die Kabine wird auf einen sicheren Druckwert (etwa 0,75 atm) gebracht.

Ein Barometer zeigt 1013 hPa am Meeresspiegel. Was zeigt es wahrscheinlich auf dem Gipfel eines 3000 m hohen Berges?

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Etwa 700 hPa, da der Luftdruck mit der Höhe abnimmt.