temperaturen är inget annat än ett sätt att kvantifiera medelhastigheten vid vilken molekyler rör sig. Energin i molekylär rörelse (kinetisk energi) är relaterad till medelhastigheten, och därmed saker som är varmare kommer att ha mer kinetisk energi.
det finns två saker som är relevanta i denna situation. Den första är bevarande av energi., Att flytta upp i atmosfären kommer att få molekylen att få potentiell energi proportionell mot den höjd den har flyttat, men denna energi måste komma någonstans, vilket är att molekylen förlorar kinetisk energi (och därmed hastighet och blir därför kallare).
den andra processen som är relevant här är diffusion av gasen. I avsaknad av en behållare kommer varje gasmolekyl att röra sig väsentligen oberoende av de andra och över tiden uppta större och större volymer. Det är därför du kan känna värme även ett bra avstånd från en spis.,
så, nu, mot bakgrund av dessa två överväganden, skulle väldigt cool luft inte kunna göra den så hög, men samtidigt skulle diffundera långsammare (rörelsen av alla molekyler är fortfarande effektivt slumpmässigt, men långsammare med tanke på den lägre temperaturen). Något varmare luft skulle diffundera något snabbare, men molekylerna skulle också kunna gå till en större höjd.
med tanke på att den kallare luften inte skulle kunna göra den så hög och skulle vara tätare, skulle den sjunka snabbare.,
något som jag inte har nämnt här är att molekyler i kall luft är helt kapabla att utbyta energi med sin omgivning och bli varmare, men detta skulle inte ändra svaret som varmare (men fortfarande kallare än rumstemperatur) luft skulle också få energi från omgivningen.