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Luftblase in einem See
 
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Sirius02



Anmeldungsdatum: 20.10.2022
Beiträge: 324

Beitrag Sirius02 Verfasst am: 13. Feb 2023 13:48    Titel: Luftblase in einem See Antworten mit Zitat

Meine Frage:
In einem See steige bei einer temperatur T aam Boden in der tiefe h eine kleine Blase auf, die mit idealem Gas gefüllt sei und mit dem wasser im thermischen Gleichgewicht bleibe. An der Oberfläche herrsche die Temperatur tß und der Druck p0

a) um welchen faktor f hat sich das Volumen der Blase auf dem Weg bis kurz vor der Oberfläche vergrößert?

h= 20m, T =4 Celcius, T0= 20 Celcius p0 =1bar

Meine Ideen:
Also bei dieser Aufgabe bin ich sehr lost. hab für f= T0*p0/T*P wobei P=20 bar ist? hab des iwie mit der formel p=h*dichte*g berechnet wobei dichte*g = Po/h0 ist und da h0= 0 ist ist dichte*g =1 ist aber fühlt sich komplett falsch an
Capesius



Anmeldungsdatum: 01.05.2022
Beiträge: 55

Beitrag Capesius Verfasst am: 14. Feb 2023 00:16    Titel: Aus der Idealgas-Zustandsgleichung... Antworten mit Zitat

Sirius02 hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
In einem See steige bei einer temperatur T aam Boden in der tiefe h eine kleine Blase auf, die mit idealem Gas gefüllt sei und mit dem wasser im thermischen Gleichgewicht bleibe. An der Oberfläche herrsche die Temperatur tß und der Druck p0

a) um welchen faktor f hat sich das Volumen der Blase auf dem Weg bis kurz vor der Oberfläche vergrößert?

h= 20m, T =4 Celcius, T0= 20 Celcius p0 =1bar...

... mit Index 1 vor und 2 nach dem Auftauchen der Blase

ergibt sich für das Volumenverhältnis nach:vor dem Auftauchen
, aus dem sich der Expansionsfaktor f mit etwas Textverständnis bestimmen läßt. Der Druck in 20 m Wassertiefe läßt sich nach folgender Faustformel im Kopf ausrechnen: Je 10 m Wassertiefe nimmt er um 1 bar ggü. dem Druck an der Wasseroberfläche zu. Wer's auf 3 Nachkommastellen genau wissen will, der schaue in einer Tafel für temperaturabhängige Wasserdichten nach und rechne damit genau aus, wieviel eine Wassersäule von 20 m Höhe und 1 cm² Querschnitt wiegt. Diese Gewichtskraft drückt auf diesen einen cm² mit dem gesuchten Druck in bar, wenn das Gewicht in pond =9,80665 N angegeben wird. Es kann dahingestellt bleiben, daß die Wasserdichte selbst druck- und temperaturabhängig ist, da wir den genauen Temperaturverlauf nicht kennen, der uns zur genauen Berechnung des Wassersäulengewichts vorliegen müßte. Wem's Spaß macht, kann ja mit einem konstanten Temperaturgradienten von 0,8 °C/m integrieren. Der numeriche Effekt auf den begehrten Faktor f dürfte sich in sehr engen Grenzen halten, da Luft um einige Größenordnungen kompressibler als Wasser ist.
Sirius02



Anmeldungsdatum: 20.10.2022
Beiträge: 324

Beitrag Sirius02 Verfasst am: 17. Feb 2023 18:10    Titel: Antworten mit Zitat

iwie verstehe ich da nicht ganz
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