Durch das Gewicht eines Gases entsteht wie bei Flüssigkeiten ein Schweredruck. Dieser kann mit folgendem Experiment gemessen werden.
Experiment: Torricelli-Rohr zur Luftdruckmessung
Als Normdruck bezeichnet man den Druck, den die Lufthülle bei normalen Wetterbedingungen in Meereshöhe auf die Erdoberfläche ausübt:
Normdruck
In einem Quecksilbermanometer erzeugt dieser Druck eine Höhendifferenz von 760 mm. Für die abgeleitete Einheit 1 Torr (entspricht 1 mm Hg) gilt:
760 Torr = 1.013,35 hPa = 1.013,35 mbar
Zur Herleitung der Barometrischen Höhenformel vereinfacht man die atmosphärischen Bedingung stark und geht von konstanter Temperatur aus.
Man betrachtet eine Luftsäule in der Atmosphäre und bestimmt den Schweredruck eines Volumenelement der Höhe dh:
In Meereshöhe: Dichte ,
Druck
In Höhe h: Dichte ,
Druck
Bei Annahme konstanter Temperatur gilt
Damit erhält man
Die Integration
liefert
Durch Delogarithmieren erhält man
Barometrische Höhenformel
Für die Dichte erhält man analog
Dichte und Druck nehmen exponentiell mit der Höhe h ab. Die Herleitung erfolgt unter Annahme konstanter Temperatur und konstantem Ortsfaktor g!
© Universität Würzburg, Tilo Hemmert 2000