Physik (Aerostatik, Boyle und Mariotte)?
Ich habe eine Verständnisfrage zur folgenden Aufgabe:
Und zwar bezieht sich meine Frage auf den Druck p2, der in der Lösung mit 3.45bar berechnet wird.
Mir ist nicht ganz klar weshalb sich der Druck aus dem Druck im leeren Schlauch + dem Druck des Wasserstrahls zusammensetzt. Müsste der Druck p2 nicht gleich des Drucks des Wasserstrahls (2.5bar) sein?
Die beiden Drucke drücken ja sozusagen gegeneinander, weil der Schlauch geschlossen ist und deshalb sollte es meiner Meinung nach ein Gleichgewicht nur bei 2.5 bar geben?
Wäre also auch, wenn bereits 5 bar druck im leeren Schlauch herrscht, p2 7.5 bar?
1 Antwort
Du hast völlig Recht mit der Ansicht, dass ein Druckgleichgewicht zwischen Zuleitung und Schlauch entstehen und darum p2 gleich dem Druck des Wassers sein muss.
Achte aber darauf, dass für den Schlauch der absolute Druck angegeben ist und für die Zuleitung der Überdruck (bezogen auf den Umgebungsdruck). Die beiden Angaben sind darum so nicht miteinander vegleichbar. Man muß sie, so ähnlich wie Celsius- und Kelvin-Temperaturen, zuerst auf eine gemeinsame Skala bringen.
Es wurde wohl stillschweigend davon ausgegangen, dass in dem Schlauch der gleiche Druck wie außerhalb herrscht, und dass der Umgebungsdruck ebenfalls 0,95 bar beträgt. Der absolute Druck in der Zuleitung ist gleich Überdruck plus Umgebungsdruck. Mit den angenommenen 0,95 bar Umgebungsdruck ist er also 2,45 bar. Und genau den gleichen Druck bekommt dann infolge des Druckgleichgewichts auch die Luft im Schlauch.