Gasdruck im geschlossenen Rohr berechnen?
Hallo, vielleicht kann mir jemand bei dieser Aufgabe helfen. Und zwar, man hat ja insgesamt zwei verschiedene "Drücke".
Einmal den äußeren und dann den im geschlossen Rohr. Jetzt steht in den Lösungen, dass man den hydrostichen Druck mit dem äußeren luftdruck addieren muss. Ich versteh jetzt aber nicht warum. Wo genau ist denn der hydrostatische Druck muss dieser nicht im linken offenen Rohr sein ? Vielen Dank schonmal :)
Edit: ich habe keine Ahnung wie ich es geschafft habe eine Umfrage zu starten. Falls diese noch da ist, einfach ignorieren. Sorry
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2 Antworten
Zunächst mal wirkt der Luftdruck p_0 von 1,013 bar durch die verschiebliche Wassersäule auch auf den geschlossenene Teil. Dort herrrscht also auch der selbe "Grunddruck".
Zusätzlich wird die Luft im geschlossenen Teil durch die Gewichtskraft der linken Wassersäule komprimiert.
Der Wasserdruck berechnet sich zu:
p_w = ρ * g * h
Die Dichte des Wassers ρ ist von seiner Temperatur abhängig. Bei 20°C beträgt die Dichte 998,2 kg/m^3
g = 9,81 m/s^2
h = 0,2 m
Dann beträgt p_w = 998,2 kg/m^3 * 9,81 m/s^2 * 0,2 m = 1958,5 N/m^2 = 1958,5 Pa = 0,019585 bar
Der Gesamtdruck p_ges rechts beträgt dann:
p_ges = p_0 + p_w = 1013,5 bar + 0,02 bar = 1013,52 bar
ups...da hast du völlig recht. Ich behaupte jetzt mal, das war Absicht um die Aufmerksamkeit zu testen. ;-)
Korrektur:
p_ges = p_0 + p_w = 1,0135 bar + 0,0196 bar = 1,0331 bar
Der Druck der eingeschlossenen Luft ist um soviel größer ist als der äußere Luftdruck, wie der Druck, am unteren Ende des überstehenden Teils der Wassersäule.
Δp = rho ⋅ g ⋅ Δh
rho ist die Dichte des Wassers und g ist die Erdbeschleunigung.
Ziemlich perfekt, nur in der letzten Zeile ist dann bei dem Umgebungsdruck p_0 irgendwie das Komma verrutscht oder Du wolltest mbar angeben: auf jeden Fall: p_ges = p_0 + p_w = 1013,5 mbar + 19,585 mbar = 1033,085 mbar = ca. 1,033 bar.