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Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene

Ein trockenes Loch im Tröpfchenbelag

visualisierung_luftstrom_dsWenn ich in der kalten Jahreszeit in den ausgekühlten Wintergarten gehe und die Tür zur warmen Wohnung geöffnet lasse, finde ich nach kurzer Zeit den im Foto dargestellten Anblick vor. Die Fenster sind beschlagen. Nur eine kleine Öffnung erlaubt einen ungetrübten Durchblick. Auffällig daran ist, dass sich dieses Guckloch stets unterhalb einer kleinen Glocke bildet, die dicht vor der Fensterscheibe hängt.
Wenn durch die geöffnete Tür warme Luft und warmer Wasserdampf in den Wintergarten strömen, steigen diese wegen der geringeren Dichte als die der kalten Umgebungsluft zunächst auf und bewegen sich hin zur kalten Fensterfront. Dort kühlen sie ab und fallen am Fenster entlang herab. Denn ihre Dichte nimmt mit abnehmender Temperatur zu. Das gilt natürlich ebenso mit dem in der Strömung enthaltenen Wasserdampf. Durch die Abkühlung wird der Taupunkt unterschritten und überschüssiger Wasserdampf kondensiert an den zahlreichen Keimen der Fensterscheibe zu kleinen Wassertröpfchen. Denn bei niedrigeren Temperaturen sinkt die maximal mögliche Dampfkonzentration (maximale Feuchte). Anschaulich: die Wassermoleküle werden langsamer und bevorzugen den weniger beweglichen flüssigen Zustand. Wenn aber die maximale Feuchte kleiner wird als die absolute, tatsächlich vorhandene Feuchte, bleibt dem überschüssigen Dampf nichts anderes übrig, als flüssig zu werden.
Die Glocke ist ein Hindernis in der am Fenster absinkenden Strömung, sodass diese vom Fenster abgelenkt wird und der Form der Glocke entsprechend erst ein Stück tiefer wieder an die Scheibe gelangt, um ihre überschüssige Feuchte am Fenster loszuwerden. Also bleibt der auf diese Weise von der feuchten Strömung verschonte Bereich trocken und durchsichtig.

 

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