Ziel des Versuchs: Dieser Modellversuch zeigt, wie Smog durch eine Inversionswetterlage entstehen kann.
| Thema: Abgase und Smog III | Tags: Inversionswetterlage, Smog | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: LV |
Materialien
2 große Bechergläser, 1 Standzylinder, 1 Wärmebad, Feuerzeug, Thermometer, Wasserkocher
Chemikalien
2 Räucherkegel, Eis, Kochsalz, Wasser
Durchführung
Ein Wärmebad wird zur Hälfte mit heißem Wasser (80°C) und ein Becherglas mit einer Kältemischung aus Kochsalz und Eis (Kältebad) gefüllt.
In das Wärmebad wird ein Becherglas und in das Kältebad ein Standzylinder gestellt. Nach 3 Minuten wird die Lufttemperatur im unteren und oberen Bereich der Standzylinder gemessen und notiert. In jeden Standzylinder wird ein glimmender Räucherkegel gegeben. Die Beobachtungen werden notiert.
Beobachtung
Im Standzylinder (Eisbad) kann im unteren Bereich eine Temperatur von 0°C und im oberen Bereich eine Temperatur von 13°C gemessen werden. Im Becherglas (Wärmebad) liegt die Temperatur im unteren Bereich bei 36°C und im oberen Bereich bei 34°C. Der Rauch des Standzylinders im Eisbad sammelt sich im unteren Bereich und entweicht nicht. Aus dem Becherglas im Wärmebad steigt der Rauch auf.
Deutung
Werden Luftschichten von unten nach oben kühler, steigt warme Luft nach oben. In der normalen Wetterlage steigt der warme Rauch des Räucherkegels im Becherglas im Wärmebad also auf, da die Luft nach oben kühler wird. Im Standzylinder im Kältebad sammelt sich der Rauch unten und entweicht nicht, da warme Luft über der kalten Luft lagert, und die abgekühlte, verrauchte Luft nicht aufsteigen kann. Diese Inversionswetterlage ist verantwortlich für die bodennahe Ansammlung von Schadstoffen d.h. für die Bildung von Smog.
Entsorgung
Die Räucherkegel können in den Hausmüll entsorgt werden.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieser Versuch bietet sich in einer Einheit über Luftverschmutzung, speziell Smog, an, um zu zeigen, wie dieser entsteht. Der Versuchsaufbau ist relativ einfach, weswegen er gut als Einführung in das Thema genutzt werden kann. Da er phänomenologisch zu behandeln ist, wäre er auch ein guter Demonstrationsversuch. Dennoch könnte er auch bedenkenlos von SuS durchgeführt werden. Die benötigten Chemikalien sind ungefährlich und günstig. Alternativ könnte dieser Versuch auch mit Bechergläsern und einem Bügeleisen als Wärmequelle von Oben durchgeführt werden.
Literatur
[1] A. Rieker, N. Rücker, S. Wolf, http://www.seminare-bw.de/site/pbs-bw/get/documents/KULTUS.Dachmandant/KULTUS/Seminare/seminar-reutlingen-rs/pdf/nwa-tag-2010-luftverschmutzung.pdf, (Zuletzt abgerufen am 08.08.2014 um 18:38 Uhr).
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