Sind negative 20 psi / 1,5 bar möglich?

Wenn ich das richtig verstehe, bedeutet Unterdruck meist Relativdruck: die Differenz zwischen innen und außen.

Wenn draußen normal ist (1 bar, 15 psi, 100 kPa usw.), wie niedrig darf der (relative) Druck im Inneren sein? Darf es -20 psi / -1,5 bar / -150 kPa sein?

Der absolute Druck kann nicht negativ sein, oder?

@KyleKanos Das Video in einem Kommentar zu einer dieser Fragen handelt von Unterdruck in Bäumen: -15 atm und weniger. Sehr cool! Danke!

Antworten (2)

Sie können absolut negativen Absolutdruck in Feststoffen oder Flüssigkeiten haben. Stellen Sie sich einen elastischen Festkörper vor, der sich aufgrund der Adhäsion an den Wänden einer Kammer ausdehnen muss. Das hat Unterdruck, auch wenn der Vergleich ein totales Vakuum ist. Abhängig vom Kompressionsmodul des zu dehnenden Materials und der Stärke der Wechselwirkung mit den Wänden der Kammer, die das Material enthält, können Sie möglicherweise mehrere negative Druckatmosphären erreichen.

Dunkle Energie erzeugt auch Unterdruck im ansonsten leeren Raum.

Sehen Sie sich dieses Veritasium-Video an, um mehr über Unterdruck in Bäumen zu erfahren.

Ich verstehe den elastischen Körper nicht ... Ich habe das Baumvideo gesehen. Bäume haben offenbar luftleere Kammern, um Wasser aufzusaugen? Das habe ich auch nicht bekommen. Vielleicht ist mir das „weniger als nichts“ zu vage. Bitte erzähl mir mehr.
@Rudie: Die Idee ist, dass der Druck in zwei Regionen verglichen werden kann, indem ein beweglicher Kolben dazwischen platziert wird. Wenn keine Nettokraft auf den Kolben wirkt, ist die Druckdifferenz Null. Andernfalls drückt der Druck den Kolben in den Bereich mit niedrigerem Druck. Wenn ich eine Feder an einer der Seiten der Kammer befestige und die andere Seite einem Vakuum aussetze, kommt der Kolben in eine Gleichgewichtsposition. Ich kann den Kolben dann noch weiter in Richtung Vakuumseite drücken. Da die Kraft auf den Kolben zur Feder hin wirkt, muss die Federseite einen niedrigeren Druck haben als das Vakuum.
@Rudie: Stellen Sie sich das so vor: Druck ist Kraft pro Flächeneinheit. Kraft kann negativ sein (an der Oberfläche ziehen, anstatt darauf zu drücken), also kann auch Druck negativ sein.
Es könnte im Text erwähnenswert sein, dass dies eine Idee ist, die (1) im Alltag selten vorkommt und (2) eine Weile brauchte, um historisch akzeptiert zu werden.

Sie haben Recht, absoluter Druck kann nicht negativ sein. Natürlich können Sie leicht eine haben 20 P S ICH Druckdifferenz (allerdings nicht ohne Druck oben 1 A T M denn das ist 14.22 P S ICH auf Meereshöhe). Schauen Sie sich Wikipedia zur Nullreferenz an :

  • Der Absolutdruck ist gegen ein perfektes Vakuum null-referenziert, also ist er gleich dem Manometerdruck plus atmosphärischem Druck.
  • Der Manometerdruck ist gegenüber dem Umgebungsluftdruck nullreferenziert, so dass er gleich dem absoluten Druck minus dem atmosphärischen Druck ist. Negative Vorzeichen werden normalerweise weggelassen. Um einen Unterdruck zu unterscheiden, kann dem Wert das Wort „Vakuum“ angehängt werden oder das Manometer kann als „Vakuummeter“ bezeichnet werden.
  • Der Differenzdruck ist der Druckunterschied zwischen zwei Punkten.
Das Manometer misst also den Unterschied? Kein echter Druck? Wie? Wird innen und außen getrennt gemessen?
@Rudie In der Tat messen Messgeräte eine Druckdifferenz. Normalerweise misst das Messgerät gegen den Außenluftdruck (normalerweise 1 A T M ), aber es gibt keinen Grund, warum ein Manometer nicht den Unterschied zwischen zwei verschiedenen Kammern ablesen könnte, die sich selbst vom Umgebungsdruck unterscheiden.
Warten Sie, ich meine mich zu erinnern, dass (zum Beispiel) Bäume negative Druckgradienten haben, um Wasser von den Wurzeln zu den Baumspitzen zu transportieren. Die Thermodynamik / das Embolierisiko in Xylemröhrchen ist ein echtes Problem. en.wikipedia.org/wiki/Xylem#Cohesion-tension_theory
@sakanojo das ist Unterdruck im Vergleich zum Umgebungsluftdruck um den Baum. Unterdruck (eine Druckdifferenz) ist möglich, nur kein negativer Absolutdruck.
@Brandon Enright: Sie können absolut Unterdruck in Feststoffen oder Flüssigkeiten haben. Stellen Sie sich einen elastischen Festkörper vor, der gezwungen wird, sich auszudehnen, um an den Wänden einer Kammer zu haften. Das hat Unterdruck, auch wenn der Vergleich ein totales Vakuum ist.
@ Dan, also würdest du so etwas wie Seilspannung als Unterdruck betrachten? Das ist eine ziemlich unkonventionelle Ansicht, aber es scheint ziemlich vernünftig zu sein.
@Brandon Enright: Das ist eine eindimensionale Sicht der Dinge, aber es funktioniert, nehme ich an. Ich dachte an eine Flüssigkeit, die an den Seiten ihres Behälters klebt. Wenn die Haftung der Flüssigkeit an sich selbst und am Behälter groß genug war, konnte man den Behälter beliebig erweitern. Wenn Sie einen Kolben mit dieser Flüssigkeit in einer Kammer und Vakuum in der anderen hätten, würde er eine Gleichgewichtsposition erreichen und könnte auch über dieses Gleichgewicht hinaus gedehnt werden.
@BrandonEnright In der Festkörpermechanik ist ein negativer Druck, der Spannung darstellt, in Ordnung, wenn der unbelastete Druck als 0 verwendet wird. Die Definition von absolut und Messgerät ist jedoch bei Festkörpern etwas unklar, bei denen es wirklich nur darum geht, wo Sie den Nullpunkt definieren.
@ tpg2114: Ich würde argumentieren, dass der Nullpunkt als hydrostatisches Gleichgewicht mit dem Vakuum definiert werden sollte.
@Dan Das ist auch ein gültiges Argument. Es wird jedoch von verschiedenen Autoren wirklich unterschiedlich gewählt, und eine Möglichkeit besteht darin, dass die unbelastete Konfiguration keinen Druck hat, was mit der Vorstellung übereinstimmt, dass Druck die Spur des Spannungstensors ist. Anspannung (negativer Stress) erzeugt also einen Unterdruck.
@tpg2114: Das funktioniert auch.
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