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Moril
Anmeldungsdatum: 13.08.2015
Beiträge: 12
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 Moril Verfasst am: 13. Aug 2015 11:47 Titel: Druck in Mundhöhle berechnen wenn man an Trinkhalm saugt |
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Meine Frage:
Wasser wird mit einem Trinkhalm in eine Höhe von 20cm gesaugt. Wie gross ist der Druck in der Mundhöhle, wenn der Aussendruck genau 1 bar beträgt?
Meine Ideen:
Ich wollte den Druck folgendermassen berechnen:
10^5 Pa + 10^3 ? 9.81 ? 0.20 = 101962 Pa
Aber wie kann ich nun den Druck in der Mundhöhle berechnen? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 13. Aug 2015 11:55 Titel: |
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| Moril hat Folgendes geschrieben: | Ich wollte den Druck folgendermassen berechnen:
10^5 Pa + 10^3 ? 9.81 ? 0.20 = 101962 Pa |
Dann würdest Du in den Trinkhalm blasen. Du willst aber saugen. Also ...? |
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Moril
Anmeldungsdatum: 13.08.2015
Beiträge: 12
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| Moril Verfasst am: 13. Aug 2015 13:49 Titel: |
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Meine Überlegung war, dass dann der Druck kleiner sein müsste, als das Resultat, was ich erhalten habe.
Meine neue Formel lautete 10^5 - 10^3*9.81*0.2 = 98038 Pa
Dies entspricht dem richtigen Resultat. Doch weshalb ist das so?
Ich stellte die Formel ja selber auf, aber irgendwie verstehe ich nicht ganz, wieso das die Lösung ist..
Oder ist meine Formel möglicherweise falsch und es ergab nur zufälligerweise das korrekte Resultat? |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
Beiträge: 1085
Wohnort: Leipzig
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 13. Aug 2015 13:59 Titel: |
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Es muß doch folgendes Gleichgewicht bestehen:
Luftdruck auf der Flüssigkeitsoberfläche = Schweredruck der Flüssigkeitssäule im Trinkhalm + Druck in der Mundhöhle
Letzterer ist also um den Druck der Flüssigkeitssäule geringer als der herrschende Luftdruck. |
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Moril
Anmeldungsdatum: 13.08.2015
Beiträge: 12
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| Moril Verfasst am: 13. Aug 2015 15:55 Titel: |
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hmm okay.. ist das eine allgemein gültige Formel für den Druck wenn etwas angesaugt wird? |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1213
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| hansguckindieluft Verfasst am: 13. Aug 2015 16:12 Titel: |
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| Moril hat Folgendes geschrieben: | | hmm okay.. ist das eine allgemein gültige Formel für den Druck wenn etwas angesaugt wird? |
naja, wenn alle Kräfte im Gleichgewicht sind, dann bewegt sich nichts. Denn nach Newton gilt:
Mit anderen Worten: Damit eine Masse beschleunigt wird, muss eine "netto-" Kraft wirken.
Beim beschriebenen Grenzfall (Gleichgewicht der Drücke) befindet sich die Flüssigkeitssäule gerade im Strohhalm, aber es fließt weder Flüssigkeit nach oben, noch nach unten.
Gruß |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
Beiträge: 1085
Wohnort: Leipzig
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 13. Aug 2015 19:21 Titel: |
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Ja, das stimmt natürlich.
Ich wollte durch die "Gleichgewichtsbetrachtung" nur klar machen, daß der Druck in der Mundhöhlr auf jeden Fall kleiner sein muß als der Luftdruck. |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1213
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| hansguckindieluft Verfasst am: 13. Aug 2015 20:05 Titel: |
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| PhyMaLehrer hat Folgendes geschrieben: | Ja, das stimmt natürlich.
Ich wollte durch die "Gleichgewichtsbetrachtung" nur klar machen, daß der Druck in der Mundhöhlr auf jeden Fall kleiner sein muß als der Luftdruck. |
ja, das habe ich auch so verstanden, und nicht als Kritik gemeint.
Eine andere Lösung ist bei den gegebenen Angaben auch gar nicht möglich.
Die Erklärung war als Antwort auf die Frage von Moril gedacht.
Gruß |
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Moril
Anmeldungsdatum: 13.08.2015
Beiträge: 12
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| Moril Verfasst am: 14. Aug 2015 09:52 Titel: |
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Vielen Dank für euere Hilfe, jetzt ist es auch für mich logisch.
Ich hätte da noch eine weitere Frage und wäre froh, wenn ihr mir dabei vielleicht auch noch weiterhelfen könntet.
Die Aufgabe lautet folgendermassen:
Wie lang darf ein senkrecht gehaltenes Trinkrohr höchstens sein, wenn man damit Wasser aus einem tiefer gelegenen Gefäss trinken will? Dabei wird noch auf eine Aufgabe hingewiesen, in welcher der Druck, wenn man an einem Trinkrohr mit offenem Kehlkopf saugt, mit -0.1 bar definiert wird.
Ich dachte nun ich könnte ich die selbe Gleichung verwenden, wie bei der letzten Aufgabe.
Folgende Gleichung stellte ich auf:
-10^4 = 10^5 - 10^3*9.81*h
Wenn ich diese auflöse erhalte ich für h=11.2m
Die korrekte Lösung wäre aber 1m. |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1213
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| hansguckindieluft Verfasst am: 14. Aug 2015 10:02 Titel: |
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| Moril hat Folgendes geschrieben: | Dabei wird noch auf eine Aufgabe hingewiesen, in welcher der Druck, wenn man an einem Trinkrohr mit offenem Kehlkopf saugt, mit -0.1 bar definiert wird.
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Negative Drücke gibt es nicht! Gemeint ist, dass der Druck am Trinkrohr 0,1bar kleiner als der Umgebungsdruck ist. Es wird also 0,1bar "Unterdruck" erzeugt.
PS: Deshalb kann auch keine Flüssigkeit höher als 10m angesaugt werden (wenn man von ca. 1bar Umgebungsdruck ausgeht) Will man höher fördern, muss die Pumpe von unten "drücken".
Gruß |
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Moril
Anmeldungsdatum: 13.08.2015
Beiträge: 12
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| Moril Verfasst am: 14. Aug 2015 10:57 Titel: |
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Also beträgt der Druck im Trinkrohr 0.9bar?
Dann könnte ich folgende Gleichung aufstellen:
0.9*10^5 = 10^5 - 10^3*9.81*h
h = 1.02m
ist das so der richtige Lösungsweg? |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1213
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Moril
Anmeldungsdatum: 13.08.2015
Beiträge: 12
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| Moril Verfasst am: 14. Aug 2015 12:02 Titel: |
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Okay, vielen Dank! |
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