Beiträge:
/B1/ Petze am 22.09.2005-13:40
/B2/ Tim am 21.09.2005-18:20
Unterlagen:
/U1/ Physik für Ingenieure, VDI-Verlag GmbH, Dritte verbesserte Auflage
/U2/ Leitfaden für den Gebrauch des Internationalen Einheitensystems, Herausge-geben von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, Bearbeitet von Peter Drath, 1998
Guten Morgen,
nachdem ich gerade mit einem Kumpel telephoniert habe, der /B1/ meiner Person zuordnen wollte möchte ich klarstellen, dass dieser Beitrag nicht von mir stammt. Um dies zu verdeutlichen folgt ein Beitrag vom Original-Petze:
Der Sachverhalt ist in /B2/ gegeben.
Bezugnehmend auf /B2/ und der physikalischen Fragestellung kann ich /U1/ empfehlen. Zu Beginn einmal ein Zitat von S.98 Kapitel Mechanik aus /U1/:
„Druckerhöhungen bewirken bei Flüssigkeiten und Gasen eine Volumenabnahme. Näherungsweise ist die relative Volumenänderung deltaV zu V proportional zur Druckänderung delta p:
delta V zu V = - xi * delta p
Die Kompressibilität xi mit der Maßeinheit, zur Verwendung der Maßeinheiten empfehle ich /U2/,
Pa*E-01 ist die Proportionalitätskonstante; das Minus kennzeichnet die gegenläufige Änderung von Volumen und Druck.“…“Die Kompressibilität xi der Flüssigkeiten ist im Vergleich zu Gasen sehr klein. Die Eigenschaft von Flüssigkei-ten, leicht verschiebbar und näherungsweise inkompressibel zu sein, wird in der Technik zur räumlichen Kraftübertragung ausgenützt (Hydraulik).“
In /B1/ wird dargelegt das „Wass“ inkompressibel ist. Nun liegt es in der Interpretation des Lesers, ob „Wass“ gleich WASSER ist, dann wäre die Aussage physikalisch nicht korrekt, aber hinsichtlich der Erörterung der Fragestellung aus /B2/ zeilführend, oder ob „Wass“ gleich „WAS“ ist, dann wäre die Aussage physikalisch, wie auch hinsichtlich der Fragestellung aus /B2/, belanglos.
Die Ermittlung des Umgebungsdruckes innerhalb von Flüssigkeiten erfolgt tatsächlich über die Addition des „Schweredruck in Flüssigkeiten“, Kapitel 2.11.2.4 aus /U1/ sowie dem äußeren Druck auf die Flüssigkeit, in diesem Fall der „Schweredruck“ des über der Flüssigkeit stehenden Luftvolumens (Luftdruck).
Der Schweredruck in Gasen errechnet sich nach /U1/ aus der über einer Bezugsebene stehenden Gassäule. Da die Gase durch die Wirkung der Erdanziehungskraft, wie /B1/ andeutet ist es durchaus richtig, dass die Erdanziehungskraft auf der Erde nicht konstant ist, allerdings kann sie für die Fragestellung aus /B2/ als konstant postuliert werden und mit 9,81 m/s² angenommen werden, nimmt die Dichte des Gases mit zunehmender Höhe ab. Bei einer Höhenzunahme delta h über der Meereshöhe nimmt die Höhe der Gassäule und damit der hydrostatische Druck um
deltap= - roh *g* delta h ab. Unter Vorraussetzung einer konstanten Temperatur (Boyle-Marriottesches Gesetz) gilt für den Zusammenhang zwischen Druck und Dichte roh = (roh 0 * p)/p 0. Somit gilt das folgende Inegral über delta p nach p von p= nach p ist gleich (roh 0 *g) geteilt durch p0 mal dem Integral über delta h von 0 nach h. Dies nennt man auch die Barometrische Höhenformel. Unter Anwendung dieser Formel, die Postulate hinsichtlich Standard-Luftdruck, Erdanziehungskraft enthält ergibt sich für eine Höhe von 3800m ü NN. einen Schweredruck der Luft unter Verwendung folgender Vereinfachung aber mit Berücksichtigung der Temperaturkorrektur:
p= 1,013E+05 Pa(1-6,5/288km*h) hoch 5,255
von 6,3252595913E+04 Pa. Dies sind ca. 0,633 bar.
Damit ergibt sich in 10 m Wassertiefe ein Umgebungsdruck von ca. 1,6 bar.
Eine Bewertung, Empfehlung oder Weiterführung hinsichtlich der Fragestellung aus /B2/ möchte ich mir hier nicht erlauben. Ich hoffe nur dass der gute Kumpel erkennt, dass ein Beitrag voller Rechtschreibfehler und zudem noch physikalischer Fehler nicht aus meiner Tastatur kommt. Darüber hinaus erlaube ich mir einen Kommentar an „Petze“:
Es kann nur einen geben!!
PS: Warum gibt es hier im Forum keinen Formel-Editor??