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chrisxxx
Anmeldungsdatum: 13.07.2012
Beiträge: 1
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 chrisxxx Verfasst am: 13. Jul 2012 14:38 Titel: Auftrieb im Luftschacht bei konstantem Luftzustand? |
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Meine Frage:
Hallo,
ich habe eine Frage bezüglich des Auftriebes in einem Lüftungsschacht bei dem ich nicht weiterkomme. Ich habe einen 278m langen Lüftungsschacht der ein Bergwerk mit Frischluft versorgt. Am unteren Ende des Schachtes (1166,9 m ü. NN) herrscht die gleiche Lufttemperatur- und feuchte wie am oberen (1444,5 m ü. NN) ? +1°C / x = 1,98 g/kg. Aufgrund des Höhenunterschiedes haben diese Luftzustände jedoch unterschiedliche Dichten. Gibt es hier aufgrund der Dichteunterschiede einen natürlichen Auftrieb?
Meine Ideen:
Um den entsprechenden Druckverlust zu berechnen habe ich an die Formel zur Berechnung des Schwerkraftdruckes gedacht.
?p = h ? ?? ? g |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 13. Jul 2012 16:39 Titel: |
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jedes objekt welches in ein fluessiges oder gasfoermiges medium eintaucht erfaehrt dort eine reduzierung seines gewichts, und zwar im wert des volumens des verdraengten mediums * dichte des mediums am ort der verdraengung*schwerkraft
(vereinfachter ansatz ueber eine situation mit homogener mediumdichte bzgl. der abmessungen des pruefkoerppers)
--> jedes objekt gereriert mithin auftrieb unter solchen bedingungen
untersuchst du nun die gewichtskraft welche ein probekoerper (z.b. eine 1 kg "eichmasse") auf ein geeignetes messgeraet ausuebt (also z.b. eine sehr praezise waage) an 2 orten mit unterschiedlicher umgebender gasdichte ("luftdruck") , so wirst du feststellen dass die resultierende gewichtskraft unterschiedlich ist
soweit die physikalishe situation
der begriff "natuerlicher auftrieb" ist hingegen semanisch-kontextsensitiv, und meint i.zus. mit bergbau meist das einsetzen einer sich selbst erzeugenden makroskopischen luftstroemung (z.b. zwecks luftaustausch), also das einsetzen einer stroemung (= die bergbau-fredies wuerfeln hier also "stroemung" und "auftrieb" wuest durcheinander: auftrieb kann ein rein statisches phaenomen sein, stroemung ist ein dynamisches)
... und hier ist schlicht darauf hinzuweisen, dass in einem ansonsten homogenen gaskoerper (isotherm, gleiche zusaemmensetzungs usw) sich keine stroemung ausbildet: eine rein barometrische schichtung ist insoweit zunaechst einmal stabil
--> die antwort im sinne der zweiteren begriffsbestimmung ist also m.a.n. "nein"
gruss
ingo |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 13. Jul 2012 18:01 Titel: |
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| magician4 hat Folgendes geschrieben: | | in einem ansonsten homogenen gaskoerper (isotherm, gleiche zusaemmensetzungs usw) sich keine stroemung ausbildet: eine rein barometrische schichtung ist insoweit zunaechst einmal stabil --> die antwort im sinne der zweiteren begriffsbestimmung ist also m.a.n. "nein" |
Das dürfte die "gewünschte" Antwort sein zu der Märchenstunde ganz oben.
Abgesehen von dem (geologischen) Temperaturgradienten nach unten von rund 3 K / 100 m: Die Stabilität der Gassäule darf getrost bezweifelt werden. (Interessant auch noch der Dampfgehalt.) mfG |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 13. Jul 2012 21:44 Titel: |
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| Zitat: |
Das dürfte die "gewünschte" Antwort sein zu der Märchenstunde ganz oben. |
damit waere mein vertrauen in die lehre insoweit wieder hergestellt, wenngleich ich dem aufgabensteller eine fiese grundmentalitaet bescheinigen wuerde.
meine befuerchtung geht jedoch in gegenteilige richtung: die aufgabe wirkt mir zu ausgefeilt, scheint mir zu loesbar (wenn auch mit etwas aufwand), um da schlicht paedagogisch begruendete ver*** zu mutmassen.
ich weiss ja net wie es bei euch in der physik so ist, aber in meiner "homezone" kann man sich manchmal die haare raufen welch einen gequirrlten unsinn da ueberbezahlte verbeamtete rohrkrepierer manchmal rauslassen, und damit dann auch noch studenten "verbilden" ...
... und aus just diesem grund bin ich ja auch eher episch geworden in meinem vorherigen beitrag: moeglicherweise muss der TES seine antwort ja wirklich verteidigen, und dann sollte er m.a.n. ein wenig bewaffnet sein, und sei's auch nur mit guten argumenten
| Zitat: | | Abgesehen von dem (geologischen) Temperaturgradienten nach unten von rund 3 K / 100 m: Die Stabilität der Gassäule darf getrost bezweifelt werden |
selbstredend, kein einwand.
aber ich hab grad neulich erst gelernt: wenn der feldwebel sagt der mond sei ein stueck quarkkuchen ... 
| Zitat: | | (Interessant auch noch der Dampfgehalt.) |
da bin ich jetzt grad nicht im film worauf du abhebst: bzgl. der genannten temperatur von 1°C entspricht das ueberschlaegig einer rel. luftfeuchte von ~55% , ein durchaus moeglicher wert wie mir scheint.
--> ueberseh ich hier grad irgendwas fundamentales?
gruss
ingo |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 13. Jul 2012 23:14 Titel: |
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OT
Lieber Ingo!
Erstmal ein herzliches Dankeschön dafür, daß Du Dich hier so doll einbringst!
Mit der Erwähnung des Wasserdampfs hatte es keinerlei "tiefere" Bedeutung (außer etwas Dampfablassen latürnich).
Wenn man die hier im Laufe der Jahre aufschlagenden schulischen Physikaufgaben Revue passieren läßt und die Art und Weise der Fragestellungen, so hebt sich die linke Augenbraue doch schon um einige Zehntelmillimeter. (Allein bei "v = 72 km/h" rät mein Arzt zu etwas mehr Bewegung an frischer Luft...)
Um es positiv zu formulieren: Deutsche Physiker, Chemiker oder Ingenieure hatten früher weithin den Ruf vom "Problemlösern". Wenn eine Bank in den Ruin schlitterte, die startende Atomrakete klemmte, der Satellit falschherum lief, mit dem Trinkwasser etwas nicht stimmte, ein Politiker nicht weiterwußte oder der Geisteswissenschaftler seine eigene Statistik nicht mehr verstand - dann mußten Macher ran; dem deutschen Ingenör war nichts zu schwör.
Das funktionierte, solange entsprechend hart und fordernd ausgebildet wurde (ab Grundschule). Mit physikalischen Aufgaben beispielsweise wurden Probleme gelöst (Ermitteln Sie die Höhe eines Hauses ... was weiß ich) und nicht irgendwelche Formeln nachgekaut, möglichst noch mit Vorgabe von Bezeichnungen, Lösungsweg und fertiger Lösung gepampert. Von der Förderung eigenen Denkens, Widerspruchsgeist, Kreativität usw. nicht zu reden.
Salute! |
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