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[quote="DiveMasterOfDisaster"]Hi, vielen Dank für die Erklärungen. Ich denke, dass ich es prinzipiel verstanden habe. Mich würde allerdings aus reiner Neugierde (ist nicht Prüfungsrelevant und ich bin kein Physiker - dafür bin ich leider zu blond ;-)) interessieren, was da genau passiert: wenn ich an einem heißen Tag (ca. 30°C) mit gefüllten O2-Flasche ca. 200bar ins "kalte" Wasser (vielleicht 23°C) reinspringe, habe ich kurze Zeit danach auf meinem Finimeter einen Druckabfall auf ca. 195 bar. Durch die Temperatursenkung werden die Luftmolekülle in der Flasch langsamer, dadurch geben sie weniger Aufprallenergie im Inneren der Flasche ab, dadurch sinkt der Druck. Richtig? Um bei Deinem Beispiel zu bleiben mit 1 bar Druckfüllung an der Oberfläche, an einem heißen sonnigen Tag. Danach würden wir in kaltes Wasser reinspringen - sagen wir 20°C, es sind vielleicht 10°C Differenz - wären rein theoretisch laut der Faustregel in meinm Buch (0,6 bar / 1°C) = 6 bar Druckabfall also auf -5 bar. Das ist aber physikalisch nicht möglich. Heißt das, dass diese Faustregel nur eine grobe Richtung bei sehr hohen Drücken und relativ kleinen Temperaturschwankungen gilt? Was passiert tatsächlich bei diesem Beispiel? Die Luftmoleküle haben eine Restenergie, die immer einen (noch so geringen) aber trotzdem positiven Druck erzeugen (absoluten Stillstand mit 0 Energie gäbe es nur bei -273°C - die es aber in unserem gesamten Universum nicht gibt). Denke ich da in die richtige Richtung oder verwechsle ich hier Äpfel mit Birnen? Ich danke schon im Voraus für Deine Geduld :-)[/quote]
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<table border="0" cellpadding="3" cellspacing="1" width="100%" class="forumline"> <tr> <th class="thCornerL" width="22%" height="26">Autor</th> <th class="thCornerR">Nachricht</th> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>DiveMasterOfDisaster</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 16. Apr 2025 20:44<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Hi DrStupid, vielen Dank für Deine Geduld :-)</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>DrStupid</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 16. Apr 2025 10:09<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>DiveMasterOfDisaster hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">Durch die Temperatursenkung werden die Luftmolekülle in der Flasch langsamer, dadurch geben sie weniger Aufprallenergie im Inneren der Flasche ab, dadurch sinkt der Druck. Richtig?</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Ja, im Prinzip ist das so korrekt. Man muss da noch zwischen Energie und Impuls unterscheiden, aber das sind nur Details. <br /> <br /></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>DiveMasterOfDisaster hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">Heißt das, dass diese Faustregel nur eine grobe Richtung bei sehr hohen Drücken und relativ kleinen Temperaturschwankungen gilt?</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Ja, das sagte ich oben schon. Grundsätzlich gilt hier die Zustandsgleichung des idealen Gases: <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?p \cdot V = n \cdot R \cdot T"> <br /> <br />In der geschlossenen Flasche ist das Volumen V und die Stoffmenge n konstant (und die Gaskonstante R sowieso). Wenn ich alle Konstanten auf eine Seite der Gleichung ziehe, dann ist die andere Seite auch konstant: <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\frac{{n \cdot R}}{V} = \frac{p}{T} = \frac{{p_0 }}{{T_0 }} = const."> <br /> <br />Das ist das das Gesetz von Amontons. Das kann man auch so schreiben: <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?p = T \cdot \frac{{p_0 }}{{T_0 }}"> <br /> <br />Druck und Temperatur sind also proportional und der Proportionalitätsfaktor ist das Verhältnis von Druck und Temperatur. Das ist der Faktor in der Faustregel oben und der ändert sich natürlich, wenn man mit anderen Drücken und Temperaturen startet. <br /> <br /></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>DiveMasterOfDisaster hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">Was passiert tatsächlich bei diesem Beispiel?</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Wenn die Flasche bei 30°C mit 1 bar gefüllt wird, dann ist der Proportionalitätsfaktor zwischen Druck und Temperatur <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\frac{{dp}}{{dT}} = \frac{{1\;bar}}{{303\,K}} = 0,0033\frac{{bar}}{K}"> <br /> <br />Eine Abkühlung um 10 K führt dann also zu einem Druckverlust von 0,033 bar.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>DiveMasterOfDisaster</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 15. Apr 2025 21:33<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Hi, vielen Dank für die Erklärungen. Ich denke, dass ich es prinzipiel verstanden habe. Mich würde allerdings aus reiner Neugierde (ist nicht Prüfungsrelevant und ich bin kein Physiker - dafür bin ich leider zu blond ;-)) interessieren, was da genau passiert: wenn ich an einem heißen Tag (ca. 30°C) mit gefüllten O2-Flasche ca. 200bar ins "kalte" Wasser (vielleicht 23°C) reinspringe, habe ich kurze Zeit danach auf meinem Finimeter einen Druckabfall auf ca. 195 bar. Durch die Temperatursenkung werden die Luftmolekülle in der Flasch langsamer, dadurch geben sie weniger Aufprallenergie im Inneren der Flasche ab, dadurch sinkt der Druck. Richtig? <br />Um bei Deinem Beispiel zu bleiben mit 1 bar Druckfüllung an der Oberfläche, an einem heißen sonnigen Tag. Danach würden wir in kaltes Wasser reinspringen - sagen wir 20°C, es sind vielleicht 10°C Differenz - wären rein theoretisch laut der Faustregel in meinm Buch (0,6 bar / 1°C) = 6 bar Druckabfall also auf -5 bar. <br />Das ist aber physikalisch nicht möglich. Heißt das, dass diese Faustregel nur eine grobe Richtung bei sehr hohen Drücken und relativ kleinen Temperaturschwankungen gilt? <br />Was passiert tatsächlich bei diesem Beispiel? Die Luftmoleküle haben eine Restenergie, die immer einen (noch so geringen) aber trotzdem positiven Druck erzeugen (absoluten Stillstand mit 0 Energie gäbe es nur bei -273°C - die es aber in unserem gesamten Universum nicht gibt). Denke ich da in die richtige Richtung oder verwechsle ich hier Äpfel mit Birnen? Ich danke schon im Voraus für Deine Geduld :-)</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>DrStupid</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 15. Apr 2025 16:49<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>DiveMasterOfDisaster hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">02. Osmose / Diffusion: verstehe ich das richtig, dass die kleinen Moleküle, die durch die Membran durchkommen, diffundieren, weil für sie praktisch diese semipermeable Membran keine Behinderung darstellt und deswegen ist es eine Diffusion vom höheren Konzentration zu niedrigeren?</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Ja, allerdings musst Du dabei beachten, dass es sich um die Konzentration der diffundierenden Moleküle handelt. Wenn Du beispielsweise auf der einen Seite Salzlösung und auf der anderen reines Wasser hast, dann ist die Wasserkonzentration im reinen Wasser höher. <br /> <br /></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>DiveMasterOfDisaster hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">ist es theoretisch möglich, dass durch eine sehr niedrige Umgebungstemperatur ein negativer Druck im Gefäß entsteht?</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Nein, bei Gasen gobt es grundsätzlich keinen negativen Druck. Da kann der Druck höchstens kleiner werden als in der Umgebung. Wenn das Gefäß beispielsweise an der Wasseroberfläche mit 1 bar befüllt wird und dann bei konstanter Temperatur 20 Meter tief abtaucht, dann herrscht im Inneren relativ zur Umgebung 2 bar Unterdruck. Aber der absolute Druck ist immer noch 1 bar. Der wird niemals negativ.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>DiveMasterOfDisaster</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 15. Apr 2025 16:36<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Hallo DrStupid, vielen Dank für die schnelle Reaktionszeit. :-) <br />02. Osmose / Diffusion: verstehe ich das richtig, dass die kleinen Moleküle, die durch die Membran durchkommen, diffundieren, weil für sie praktisch diese semipermeable Membran keine Behinderung darstellt und deswegen ist es eine Diffusion vom höheren Konzentration zu niedrigeren? <br />01. In meinem Arbeitsbuch war die Rede von °C beim Metrischen System. <br />Beim amerikanisch-britischen System wird mit Fahrenheit gerechnet. Egal, anders gefragt: ist es theoretisch möglich, dass durch eine sehr niedrige Umgebungstemperatur ein negativer Druck im Gefäß entsteht? (vorausgetzt, dass der Gefäßdruck schon bei Zimmertemperatur schon niedrig gewsen ist)</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>DrStupid</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 15. Apr 2025 13:39<span class="gen"> </span> Titel: Re: Tauchphysik</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>DiveMasterOfDisaster hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">01. ich habe gelernt, dass pro 1°C der Druck in einem Gefäß um ca. 0,6 bar sinkt. Würde das Gefäß mit 5 bar befüllt, würde dann das Gefäß um 10°C (z.B. im tieferen Wasser) runtergekühlt, würde das bedeuten, dass in diesem Gefäß ein negativer Druck von -1 bar entstehen würde?</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Solche Faustregeln gelten nur unter bestimmten Bedingungen. Der temperaturängige Druckabfall ist proportional zum Verhältnis von Druck und Temperatur: <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\frac{{dp}}{{dT}} = \frac{{p }}{{T }}"> <br /> <br />Der o.g. Wert stimmt z.B. für 300 K und 180 bar. Bei 5 bar wären es nur noch 0,017 bar/K. <br /> <br /></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>DiveMasterOfDisaster hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">Bei Osmose ist aber die Membran dazwischen, ist also nicht ungehindert</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Nicht für die Moleküle die durchkommen und nur für die gilt diese Aussage. <br /> <br /></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>DiveMasterOfDisaster hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">und ich meine es entsteht dort auch der osmotische Druck, der die Moleküle zusätzlich beeinflusst.</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Den Molekülen, die durch die Membran diffundieren, ist der Druckunterschied egal. Entscheidend sind die Teilchen, die nicht durchkommen. Die verhalten sich im Gleichgewicht in guter Näherung wie ein ideales Gas, das auf einer Seite der Membran eingesperrt ist.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>DiveMasterOfDisaster</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 15. Apr 2025 12:31<span class="gen"> </span> Titel: Tauchphysik</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"><span style="font-weight: bold">Meine Frage:</span><br />Hallo Ihr Lieben, ich bin kein Physiker, bräuchte aber ein paar Verständnisantworten, die mir bei meiner Vorbereitung für eine Dive Instructor Prüfung weiterhelfen:<br />01. ich habe gelernt, dass pro 1°C der Druck in einem Gefäß um ca. 0,6 bar sinkt. Würde das Gefäß mit 5 bar befüllt, würde dann das Gefäß um 10°C (z.B. im tieferen Wasser) runtergekühlt, würde das bedeuten, dass in diesem Gefäß ein negativer Druck von -1 bar entstehen würde?<br />02. in meinem Workbook steht eine Aussage bzgl. Osmose, dass die Moleküle durch eine semipermeable Membran diffundieren. Aus meiner Sich ist diese Aussage nicht korrekt, weil Diffusion und Osmose 2 verschiedene Sachen sind. Diffusion ist ein ungehinderter Ausgleich von Molekülen (ohne jegliche Krafteinwirkung) entlang des Konzentrationsgefälles von der höchsten Molekül-Konzentration zur niedrigsten. Bei Osmose ist aber die Membran dazwischen, ist also nicht ungehindert und ich meine es entsteht dort auch der osmotische Druck, der die Moleküle zusätzlich beeinflusst. Wie seht ihr das aus wissenschaftlicher Sicht?<br />Grußikowski<br />Tomek<br /><br /><br /><br /><span style="font-weight: bold">Meine Ideen:</span><br />Keine Ideen</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> </table>
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