lampe16 |
Verfasst am: 06. Dez 2017 23:08 Titel: |
|
Ich versuche eine anschauliche Erklärung. Stell Dir den Wasserspiegel des Obergefäßes z. B. 0,1 m höher als den des Untergefäßes vor. Die Enden des verbindenden Schlauchs sollen in beiden Gefäßen unter den Wasserspiegeln liegen. d.h. eingetaucht sein. Ferner soll der Schlauch irgendwo einen Absperrhahn haben, den Du im laufenden Betrieb schließt. Dann kommt die Strömung zum Stillstand. Der Schlauch bleibt vollständig gefüllt. Im Schlauch herrscht in beiden Gefäßen in Höhe des jeweiligen Wasserspiegels ein Druck, der gleich dem Luftdruck ist. Du weißt, dass unter Wasser der Druck um ca. 10000 Pa (Pascal) abnimmt, wenn man 1 m aufsteigt. Wenn ein kleiner Taucher vom Obergefäß aus durch den Schlauch zum Ventil aufsteigt, wird er dort einen Druck messen, der niedriger als ist. Die Druckabsenkung ist proportional der Höhendifferenz zwischen Ventil und Obergefäß-Wasserspiegel. Wenn der Taucher vom Untergefäß aus vordringt, muss er bis zum Ventil um 10 cm mehr aufsteigen, weshalb der Druck dort um 1000 Pa geringer als auf der anderen Ventilseite ist. Wenn man das Ventil öffnet, fließt das Wasser zum kleineren Druck hin, also zum Untergefäß. Wäre das Ventil ein Kolben, würde dieser durch die Druckdifferenz zum Untergefäß verschoben - zusammen mit dem ganzen Schlauchinhalt. Zur Verständniskontrolle kannst Du Dir alternativ vorstellen, dass der Schlauch zwischen den Gefäßen durchhängt, so dass sich das Ventil unter den Gefäßen befindet. Auch dann ist der Druck auf der Obergefäßseite des Ventils gegenüber der anderen Seite um den der Höhendifferenz der Wasserspiegel entspechenden Wert höher. Der Anstieg des Luftdrucks in der Atmosphäre nach unten ist für das Funktionsprinzip des Saughebers vernachlässigbar. Die Dichte von Luft beträgt nur ein Tausendstel von der des Wassers. Deshalb kann der Luftdruck auf den Höhen beider Wasserspiegel gleichgesetzt werden. |
|