Luftdruck

gast88 · Gast

abend,

Berechnen Sie den Luftdruck in einer Luftblase von d = 1 mm Durchmesser in einer Wassertiefe von h = 5 m. (Dichte des Wassers

, Luftdruck an der Wasseroberfläche p = 1013 mbar, Oberflächenspannung von Wasser σ = 073,0 N/m)

natürlich möchte ich jetzt auf keinen fall hier die lösung presentiert bekommen. aber bitte nee starthilfe. das wäre echt net Hilfe

floh · Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 39 Wohnort: Göttingen

n`abend

ok keine Lösung

Aus dem Durchmesser der Blase kannst du das Volumen der Blase berechnen. Und dann Brauchst du noch eine Höhenformel. Hilft dir das fürs erste?
MfG Floh

Gast

Volumen ??

Gast

angenommen deine Blase sei eine Kugel!
dann kannst du den Radius dieser Kugel über die Formel

berechnen

Gast

Ich würde auch eine Kugelform annehmen (das machen Physiker ja immer, wenn man sonst nichts weiß Augenzwinkern

). Als Ansatz macht doch Druckgleichgewicht Sinn, also der Wasserdruck von außen wird im Gleichgewicht kompensiert vom Druck innen plus dem Beitrag der Oberflächenspannung. Hilft das schon? Ansonsten habe ich mir den Ansatz wie folgt überlegt.

. Einziges Problem: das Vorzeichen von sigma. Ich schätze es muß ein Plus sein, denn die Oberflächenspannung will das Wasser in die konvexe Form krümmen (->Wassertropfen) und vermindert damit den Druck. Aber ich bin mir nicht ganz sicher. Jedenfalls kommt dann als Innendruck 5797 Pa raus (ich habe sigma = 0,073 N/m genommen).

Gast

Das kann nicht stimmen.
Vergiss mal die Oberflächenspannung, dann ist meiner Meinung nach der Druck im Innern einer Luftblase unabhängig vom Volumen der Blase, vorausgesetzt die Außendruckänderung auf Höhe des Blasendurchmessers ist vernachlässigbar.

devzero · Anmeldungsdatum: 04.08.2004 Beiträge: 68

Ich teile dein Argument voll und ganz, nur sehe ich nicht, dass meine Überlegungen im Widerspruch dazu stehen grübelnd

. Wenn sigma =0 ist, dann kann man das Volumen kürzen und p_aussen = p_innen. Das ist doch genau das, was du ausformuliert hast.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Marcus89 · Gast

hallöchen, mal nee frage zu der oben genannten aufgabe.

man muss doch betsimmt erst berechnen, was für ein druck auf die Kugel/luftblase lastet, oder?

und berechnet man das dann nicht P = F/A??

F soll die Normalkraft sein. und A die oberfläche der Kugel. Nur ich weiß nicht ob die halbe Oberfläche der Kugel maßgebend ist.

Und ich weiß leider auch nicht, wie man hier hetzt die Normalkraft berechnen soll.

wenn das schonmal ein richtiger ansatz wäre, sagt mit bitte bescheid. das würde mich echt interessieren.

gruß Marcus

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Die Normalkraft, die von allen Seiten kommt, wird verursacht von dem Wasserdruck in der gegebenen Tiefe (Um den zu berechnen, brauchst du den Atmosphärendruck oben und die Höhe der Wassersäule, nicht aber den Radius der Luftblase) und zusätzlich ein bisschen von der Kraft durch die Oberflächenspannung des Wassers an der Grenzfläche Wasser/Luftblase.

Es ist hier aber wohl leichter/schneller, wie oben schon erwähnt mit Drücken und Oberflächenspannungsenergien zu rechnen.

devzero · Anmeldungsdatum: 04.08.2004 Beiträge: 68

@dermarkus: Du hast vollkommen recht. Nicht nur, was das Vorzeichen vom sigma angeht, sondern auch das mit Zahlenwert. Dummer Fehler von mir unglücklich