Mehrere Fragen zum Experiment in Druck und Flüssigkeit

  1. Betrachten Sie eine Quetschbirne. Wenn wir etwas Luft aus dem Kolben drücken und den Mund mit der Hand verschließen, bleibt der Kolben zusammengedrückt. Wie erklären wir es in Bezug auf den Druck?

  2. Betrachten Sie einen kartesischen Treiber. Wir stecken die Pipette in die vollständig mit Wasser gefüllte Flasche und drücken die Flasche zusammen, dann gelangt das Wasser in die Pipette. Liegt es daran, dass die Luft stärker komprimiert wird, wenn wir die Flasche zusammendrücken, sodass sie dicht genug wird, um Wasser in die Pipette zu drücken? Aber so ganz ergibt es für mich keinen Sinn.

  3. Wie funktioniert ein Siphonrohr wie das folgende? Welche Kraft drückt das Wasser in A wirklich nach oben? Hängt die Austrittsgeschwindigkeit von der Höhe des Rohreintritts bei A ab?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Diese drei hätten drei separate Fragen sein können.

Antworten (1)

  1. Luft folgt ungefähr dem idealen Gasgesetz:

    P v = N R T

    • In Ihrem Fall beim Zusammendrücken die Temperatur T ist konstant. Druck P ändert sich nicht, da Sie es mit der Umgebung ausgleichen lassen. Aber du reduzierst die Lautstärke v und auch die Menge an Luftmolekülen N innen. Die Gaskonstante R ist auch eine Konstante.
    • Beim Loslassen die Lautstärke v durch elastische Kräfte im Material wieder in die ursprüngliche Größe zurückkehren möchte. Aber Sie hindern Moleküle daran, sich wieder hineinzubewegen, also zwingen Sie N konstant zu bleiben. Da beide N , R Und T bleiben Sie konstant, wir müssen reduzieren P beim Erhöhen v nach dem idealen Gasgesetz. Schnell die P nimmt ab (ein "Saugen" von innen) gerade genug, um den elastischen Kräften, die versuchen, das Volumen auszudehnen, entgegenzuwirken und sie auszugleichen. Die Bewegung stoppt und der Kolben bleibt komprimiert.
  2. Das kartesische Treiber-Experiment wird hier erklärt :

    Durch das Zusammendrücken der Flasche sinkt der Taucher, weil der erhöhte Druck Wasser in den Taucher drückt und die Luft am oberen Ende der Pipette komprimiert. Dies erhöht die Masse und Dichte des Tauchers, wodurch er sinkt. Wenn Sie den Druck lösen, verringert sich der Druck auf die Luft am oberen Ende der Pipette, und das Wasser wird zurück aus dem Taucher gedrückt.

Ja, die Luft in der Pipette wird komprimiert, aber das ist nicht der entscheidende Punkt. Der wichtige Punkt ist, dass mehr Wasser in die Pipette gelangt. Das bedeutet, dass mehr Masse vorhanden ist M in der Pipette, aber immer noch das gleiche Gesamtvolumen v . Daher die Dichte ρ erhebt sich:

ρ = M v
Etwas weniger Dichtes schwimmt in etwas Dichterem. Die Dichte des Außenwassers ändert sich nicht wesentlich (es gibt keine Luft zum Komprimieren und Wasser komprimiert sehr, sehr wenig - weshalb es überhaupt in die Pipette gelangt, da es nirgendwo anders hingehen kann). Wenn also die Dichte der Pipette so weit zunimmt, dass sie größer als die des Außenwassers wird, sinkt sie.

  1. Das Siphonrohr funktioniert, indem es Druck verwendet, um mehr Flüssigkeit "aufzusaugen".

Wenn sich Flüssigkeit im Rohr vorwärts bewegt, saugt der Unterdruck dahinter mehr Flüssigkeit an.

Aber es funktioniert nicht so, wie Sie es beschrieben haben: Flüssigkeit fließt nicht vom unteren B- zum höheren A-Körbchen nach oben , sondern nur vom höheren zum niedrigeren nach unten . Der Trick besteht nicht darin, Flüssigkeit bergauf zu befördern, sondern Flüssigkeit über Hindernisse auf dem Weg zu einem niedrigeren Punkt zu befördern.

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