Liebe Wissende,
als ich vor ein paar Tagen am Abend Fernsehn geschaut habe, habe ich nebenbei einfach immer aus einer 0,5l PET, Eistee Flasche getrunken (das sind also die durchsichtigen). Als ich ausgetrunken habe, blieb unten etwas Schaum übrig. Und im Schaum war auch eine größere Blase (ca. 2 cm Durchmesser). Das habe ich gesehen, und habe mir gedacht, dass wenn ich jetzt die Flasche zusammendrücke, sodass ein Überdruck entsteht, dann müsste die Blase, theroretisch, platzen. Das habe ich also gemacht. Und was ist passiert: nichts!
Warum platzt die Blase in der (luftdicht-verschlossenen) Flasche nicht, obwohl ein Überdruck herrscht? Denn der Druck in der Blase ist doch der gleiche wie, bevor ich die Flasche zusammengedrückt hatte. Denn niemand kann mir sagen, dass die Luft durch die Blase ungehindert durch kann, so dass außer- und innerhalb der Blase wieder der selbe Druck herrscht.
Danke im Voraus,
Alex.
habe mir gedacht, dass wenn ich jetzt
die Flasche zusammendrücke, sodass ein Überdruck entsteht,
dann müsste die Blase, theroretisch, platzen.
Im Gegenteil. Sie müsste platzen, wenn Du einen Unterdruck erzeugst. Dann dehnt sie sich nämlich aus, bis irgendwann nicht mehr genügend Wasser für die größer werdende Oberfläche da ist.
Warum platzt die Blase in der (luftdicht-verschlossenen)
Flasche nicht, obwohl ein Überdruck herrscht?
Weil sie keine Veranlassung haben, bei Überdruck zu platzen. Im Gegenteil - sie werden dadurch eher noch stabiler, weil ihre Hülle dicker wird.
Denn der Druck
in der Blase ist doch der gleiche wie, bevor ich die Flasche
zusammengedrückt hatte.
Nein, der ändert sich mit dem Druck seiner Umgebung. Bis auf den zusätzlichen (aber vernachlässigbar kleinen) Binnendruck durch die Oberflächenspannung sind Innen- und Umgebungsdruck immer gleich groß.
Denn niemand kann mir sagen, dass die
Luft durch die Blase ungehindert durch kann, so dass außer-
und innerhalb der Blase wieder der selbe Druck herrscht.
Wozu muss die Luft durch die Blase? Die Luftmenge in der Blase bleibt konstant. Ihr Innendruck ändert sich mit der Volumenänderung. Sieh’ Dir einfach die Zustandsgleichung des Idealen Gases an:
p·v = n·R·T
Bei konstanter Stoffmenge n und konstanter Tempereatur (davon kann man hier in guter Näherung ausgehen), sind beide Seiten der Gleichung konstant. Wenn Du also den Druck p erhöhst, dann wird das Volumen v um den gleichen Faktor kleiner. Die Blase wird also nicht platzen, sondern schrumpfen.
Danke
Wow, danke für deine Antwort.
Die Formel muss ich mir wahrscheinlich noch ein paar mal durchlesen müssen, da ich erst 12 bin, aber ein bisschen habe ich es schon verstanden.
Hallo Alexander,
damit Du Dir mit der Formel etwas leichter tust, hier nochmal eine etwas andere Schreibweise:
p*V/T = constant
Das bedeutet, dass bei einer bestimmten Menge Gas ein Zusammenhang zwischen Druck, Temperatur (Achtung: in Kelvin = Celsius+273) und Volumen besteht.
Beispiel: Bei doppeltem Druck verringert sich das Volumen auf die Hälfte (Dein Beispiel mit der Flasche); sofern die Temperatur konstant bleibt.
Ich habe immer mit der Formel p1*V1/T1 = p2*V2/T2 gerechnet. Der Index 1 bezeichnet den Zustand vor der Änderung, und der Index 2 den Zustand nach der Änderung. Wenn Du also z.B. den Druck bei konstantem Volumen nach einer Temperaturänderung haben möchtest, löst Du die Gleichung einfach nach p2 auf: p2 = (p1*V1/T1)*(T2/V2).
Ich hoffe, ich konnte Dir helfen!
Wie Du siehst, ist Mathematik ein sehr wichtiges Werkzeug!
Grüße,
Jürgen
einfachere antwort
hallo
etwas leichter erklärt: die flasche ist offen und am boden eine blase. die flasche ist offen. in der flasche herrscht also der normale umbegungsdruck. die blase wird durch die oberflächenspannung der flüssigkeit zusammengehalten. diese spannung übt ein wenig druck auf das innere der blase aus, wodurch es im inneren der blase einen ganz geringen überdruck gibt.
nun bläst du in die flasche rein und erzeugst damit einen überdruck in der flasche. dieser druck quetscht die blase etwas zusammen - sie wird also geringfügig kleiner. könntest du z.b. einen überdruck von 2 bar erzeugen, wäre die blase nur mehr halb so gross. ich denke aber, dass du mit deinen lungen nur ganz wenig überdruck erzeugen kannst (sonst würden ja die lungenbläschen platzen) - die blase wird als für das freie auge unmerklich schrumpfen.
die flüssigkeit der blasenoberfläche muss aber nun wenige volumen umspannen, die oberfläche wird also kleiner. die oberflächenspannung verringert sich dadurch etwas, die flüssigkeit zieht sich etwas zusammen, die „haut“ wird dicker, die blase damit etwas stabiler. der innendruck der blase nimmt im selbem mass zu wie der aussendruck, durch die spannung der blase wird er wieder geringfügig höhe sein als der druck in der flasche. die blase bleibt stabil.
anders sieht es aus, wenn du luft aus der flasche raussaugst. der druck in der flasche wird geringer, die druckdifferenz zwischen blase und flasche damit höher, die blase dehnt sich also aus. die flüssigkeit wird aber nicht mehr, kann also nur ein begrenztes volumen umspannen. ausserdem reisst die oberflächenspannung dann schnell ab. die haut der blase wird als dünner, die blase instabiler. irgendwann gibt die oberflächenspannung der haut nach und die blase platzt.
natürlich kann man das auch mit formeln belegen - die helfen aber für das grundverständnis wenig.
lg
erwin
Hallo Alexander,
damit Du Dir mit der Formel etwas leichter tust, hier nochmal
eine etwas andere Schreibweise:
p*V/T = constant
Das bedeutet, dass bei einer bestimmten Menge Gas ein
Zusammenhang zwischen Druck, Temperatur (Achtung: in Kelvin =
Celsius+273)
K=C+273 ,15 um genau zu sein 
Wie Du siehst, ist Mathematik ein sehr wichtiges Werkzeug!
Außer in der Schule!
Glaub´ mir