Hallo!
In einer ‚normalen‘ Gassäule (wie zB der Erdatmosphäre) ist der Druck unten höher als oben, da die Gravitationskraft des darüberliegenden Gases das darunterliegende komprimiert.
Wie sieht es nun aus, wenn man eine Gassäule eines leichteren Gases in einem schwereren Gas hat? (zB einen Zylinder mit Wasserstoff in der Erdatmospäre)
Dann müsste der Druck doch oben am größten sein, da die Auftriebskraft der Gasschichten unten die oberen komprimiert?!
Wenn das so ist, macht es einen Unteschied, ob:
-der Zylinder unten offen
-oder oben und unten geschlossen ist?
Danke schonmal!,
Paul
huhu,
diesmal nicht im wasser?
))
kannst du bitte die randbedingungen klar festlegen? ansonsten verlaufen wir uns wieder…
1.wo geoeffnet
2.welcher druck an oeffnung
3.was wird wo reingedrueckt
da man sonst hier seiten ueber seiten schreiben muesste…
mfg:smile:
rene
diesmal nicht im wasser?))
nein, diesmal nicht^^
1.wo geoeffnet
einfach ein zylinder, der mit Wasserstoff gefüllt ist. einmal ist er überall geschlossen und einmal fehlt die (untere) Grundfläche
2.welcher druck an oeffnung
normaldruck überall um ihn herum
3.was wird wo reingedrueckt
nichts wird reingedrückt.
einfach ein zylinder, der mit Wasserstoff
gefüllt ist. einmal
ist er überall geschlossen und einmal
fehlt die (untere)
Grundfläche
wenn er geschlossen ist, haben wir den gleichen fall, wie bei der atmosphaere der erde. ich nehme an, dein zylinder ist ein paar km hoch. somit ist unten aufgrund der gravitation der druck groesser.
ist der zylinder unten geoeffnet, passiert auch nichts. der druck unten ist 1 bar und wird nach oben immer kleiner, weil die masse, die von oben drueckt immer kleiner wird. da wasserstoff, so glaube ich, leichter ist als luft, muesste dieser im rohr bleiben.
mfg:smile:
rene
der druck unten ist 1 bar und wird nach oben immer kleiner, weil
die masse, die von oben drueckt immer kleiner wird.
Vllt bringe ich da jetzt wieder statischen Druck und Schweredruck etc. durcheinander…
Aber auf die Deckfläche des Zylinders herrscht doch wegen des Auftriebs ein Druck. Komprimiert dieser Auftriebsdruck nicht auch das Gas am Deckel?
nur wenn die saeule relativ klein ist - also nicht die dimension der erdatmosphaere hat. das komprimieren hat dann jedoch eine gleichmaessige verteilung zur folge, sodass der druck im rohr ueberall 1 bar betraegt.
es stellt sich aber maximal 1 bar ein - am deckel. der druck im rohr kann nicht durch 1 bar luft auf mehr als 1 bar druck im rohr erhoeht werden.
ueberstegt der innendruck 1 bar durch erhitzen, wird die luft und auch das gas unten rausgedrueckt, um ausgleich zwischen innen und aussen zu schaffen. der druck bleibt aber so gut wie 1 bar, weil das gas ausstroemen kann.
drueckst du von unten mit 5 bar, wird das gas innen, was 1 bar hat, auf 5 bar komprimiert.
mfg:smile:
rene
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nur wenn die saeule relativ klein ist - also nicht die
dimension der erdatmosphaere hat.
der zylinder soll doch nicht groß sein… max 10m hoch oder so
der druck bleibt aber so gut wie
1 bar, weil das gas ausstroemen kann.
ok, wenn man in den zylinder mehrere kolben einsetzen würde, dann würde sich der druck aber erhöhen?
der druck bleibt aber so gut wie
1 bar, weil das gas ausstroemen kann.
ok, wenn man in den zylinder mehrere
kolben einsetzen würde,
dann würde sich der druck aber erhöhen?
kolben…im zylinder…1 bar…luftdruck…wasserstoff…
ich kann dir nicht folgen…
Dein Gegenargument dafür, dass der Druck nicht steigen kann war, dass der Wasserstoff nach unten entweichen kann.
Dies kann man umgehen, indem man in dem Zylinder bewegliche Deckel installiert (auch Kolben genannt). Meinetwegen teilt man den Zylinder so in zehn gleich große Fächer. (Hoffentlich war das verständlich; ich hab dir trotzdem Mal ein Bild per Mail geschickt.)
Jetzt nüsste doch die Auftriebskraft in einem Fach den darüberliegenden Kolben nach oben verschieben und so das Gas im nächsten Fach komprimieren…
wieso sollte das gas entweichen?
du veraenderst jetzt das system wieder, ohne die randbedingungen festzulegen. was ist in den anderen kolben?welcher druck?
das gas geht dorthin, wo weniger kraft notwendig ist.
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wieso sollte das gas entweichen?
Hast du doch selber geschrieben:
„ueberstegt der innendruck 1 bar [zB] durch erhitzen, wird die luft und auch das gas unten rausgedrueckt, um ausgleich zwischen innen und aussen zu schaffen. der druck bleibt aber so gut wie 1 bar, weil das gas ausstroemen kann.“
du veraenderst jetzt das system wieder, ohne die
randbedingungen festzulegen. was ist in den anderen
kolben?welcher druck?
also… man hat einen zylinder ohne Grundfläche, meinetwegen mit nem Volumen von 10 m³.
jetzt lässt man 1 m³ wasserstoff von unten reinströmen und schiebt einen kolben/deckel rein. (über dem kolben soll nur noch wasserstoff sein.)
dann wieder nen Kubikmeter und wieder nen deckel. das ganze macht man solange, bis der zylinder voll ist.
alles läuft unter normaldruck ab. die frage ist jetzt, wie groß die drücke in den jeweiligen fächern sind.
ich nehme an, dass der druck in dem fach ganz oben am größten und in dem unten am kleinsten ist, da die auftriebskraft in den fächern die fächer über ihnen komprimiert.
ich nehme an, dass der druck in dem fach ganz
oben am größten
und in dem unten am kleinsten ist, da die
auftriebskraft in
den fächern die fächer über ihnen komprimiert.
der druck ist ueberall ein bar, da sich die gase in jedem kolbe ausdehnen und die kolben nach unten verschieben.
ich denke, du willst darauf hinaus, dass, da ein balon nach oben steigt, der druck im inneren oben hoeher ist als unten. das ist aber nicht so. ein druckunterschied braucht eine ursache, die anhaelt wie z.b.gravitation. ansonsten wuerde sofort ein ausgleich zwischen hochdruck- und tiefdruckgebiet stattfinden, was man in der natur wind nennt.
wasserstoff faellt genauso nach unten wie luft. da luft jedoch eine hoehere dichte hat, drueckt es den wasserstoff nach oben. es komprimiert ihn. da gibt es aber kein gefaelle. er wird gleichmaessig komprimiert.
das gefaelle, was aber weiter vorhanden ist, ist, dass der wasserstoff oben auf den unten drueckt. somit ist auch der druck im wasserstoff unten hoeher als oben, denn mutter erde zieht ihn an.
oder was du vielleicht auch meinst…es wirkt eine kraft nach oben, da wasserstoff leichter ist als luft. diese kraft wird aber von unten hervorgerufen - von der luft am loch unten, die den wasserstoff dann gleichmaessig komprimiert.
mfg:smile:
rene
der druck ist ueberall ein bar, da sich die gase in jedem
kolbe ausdehnen und die kolben nach unten verschieben.
entweder hast du mich nicht richtig verstanden, oder du hast da nen denkfehler… oder natürlich ich^^
aaaaalso… vllt nochmal so:
ich nehme ballons und fülle sie mit wasserstoff.
dann stecke ich sie alle in ein rohr mit einem deckel oben drauf.
jetzt herrscht in den ballons unten normaldruck und in den oben ein höherer druck. denn alle unteren ballons quetschen die oberen zusammen.
oder etwa nicht…
stell dir vor, es ist nicht der luftdruck, sondern du bist es, der die ballons nach oben drueckt.
der druck verteilt sich gleichmaessig.
dann stell du dir mal vor, du machst über alle luftballons eine verschiebbare platte. (einen kolben)
und über den kolben tust du einen luftballon. (über diesem ballon ist dann der deckel)
meinetwegen hat jeder luftballon eine auftriebskraft von 5 N.
wenn 100 ballons im rohr sind, wird der ballon über dem kolben mit 500 N zusammengepresst…
die ballons druecken von oben nach unten. wenn du die luft mit einem schlag wegnehmen wuerdest, wuerdest du 500N wegnehmen und die ballons wuerden nach unten fallen.
von oben drueckt die gleiche kraft wie von unten.
es ist nicht wie mit der schwerkraft. die schwerkraft „zieht“. das heisst, da ist keine kraft, die von oben drueckt, deshalb wird der druckt von oben nach unten groesser.
mfg:smile:
rene
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