Beispiel
Gegeben sei das obige U-Rohr-Manometer. Innerhalb der Flüssigkeitssäule befindet sich Quecksilber (ruhende Flüssigkeit). Der Behälter sei mit einem beliebigen Gas gefüllt. Bestimme den hydrostatischen Druck, welchen das Quecksilber ausübt sowie den Absolutdruck des Gases innerhalb des Behälters.
Es gilt:
Bei einem U-Rohr berechnet sich der hydrostatische Druck
Der Absolutdruck bestimmt sich durch Addition bzw. Subtraktion des hydrostatischen Drucks von dem Umgebungsdruck
Addiert wird der hydrostatische Druck, wenn der Umgebungsdruck geringer ist als der Absolutdruck. Ansonsten wird er subtrahiert. Wie kann man bei einem U-Rohr-Manometer erkennen, ob der Umgebungsdruck größer oder kleiner als der Absolutdruck ist?
In der ersten Grafik ist der Flüssigkeitsstand des Quecksilbers (blau) in der linken Meniske höher als in der rechten Meniske. Das bedeutet, dass der Umgebungsdruck
Genau das Gegenteil gilt für die zweite Flüssigkeitssäule. Hier ist der Absolutdruck
Es kann nun zur Berechnung des hydrostatischen Drucks
Der hydrostatische Druck, welchen das Quecksilber aufgrund der Gravitation ausübt, beträgt 19.938,83 Pa.
Da der Flüssigkeitsstand in der rechten Meniske höher ist als in der linken, ist der Umgebungsdruck
Der Absolutdruck ist geringer als der Atmosphärendruck (Umgebungsdruck). Das sieht man auch an der Flüssigkeitssäule. Der Absolutdruck des beliebigen Gases beträgt 78.061,17 Pa.