Beispiel
Der Atmosphärendruck sinkt nun, was dazu führt dass der Wasserspiegel im Schnabel um 5 cm ansteigt. Die Temperatur von
a) Um welche Höhe ist der Wasserspiegel im Behälter gefallen?
b) Wie hoch ist der Luftdruck im Behälter? Die Luft im Behälter soll als ideales Gas angenommen werden!
c) Wie hoch ist der Atmosphärendruck?
a) Der Wasserspiegel ist im Schnabel um 5 cm gestiegen. Das entspricht einem Volumen von:
Dieses Volumen wird durch den geringeren Atmosphärendruck von dem Behälter in den Schnabel gedrückt. Es muss nun die Höhe ausgerechnet werden, um welche sich der Wasserspiegel im Behälter senkt. Dies geschieht indem die Formel umgestellt wird:
Die Höhe im Behälter ändert sich nur um 0,2 cm. Dies liegt an der größeren Fläche auf die sich das Wasser verteilt.
b) Da die Luft näherungsweise als ideales Gas angenommen wird, kann man (da die Temperatur konstant bleibt) das Gesetz von Boyle und Mariotte anwenden:
Dabei ist
Der Druck im Behälter ist nun geringer als vorher. Vorher lag dieser beim mittleren Atmosphärendruck
c) Da der Wasserspiegel im Schnabel gestiegen ist und im Gefäß gefallen bedeutet das schonmal, dass der Druck im Gefäß größer ist, als der Atmosphärendruck:
Die Formel zu Bestimmung des Absolutdrucks für ein Manometer kann herangezogen werden:
Der Differenzdruck muss hinzuaddiert werden, weil der Absolutdruck
Bei einem Manometer wird der Differenzdruck folgendermaßen bestimmt:
Es soll mit dieser Formel der Eigendruck des Wassers bestimmt werden. Wasser hat eine Dichte von
Einsetzen der Drücke ergibt einen Atmosphärendruck in Höhe von:
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