Wenn Sie einen Behälter auf den Grund eines tiefen Ozeans versenken und ihn dort versiegeln und ihn dann an die Oberfläche bringen würden, würde er dann seinen Druck behalten?
Die Antwort für ein Gas ist offensichtlich ja, aber was ist mit einer Flüssigkeit wie Wasser, die inkompressibel ist? Wenn das erdrückende Gewicht der darüber liegenden Wassersäule entfernt ist, behält das Wasser seine Qualität des „Drucks“ oder kehrt es zu normalem Wasser zurück? Ich denke, ein klarer Weg, dies zu testen, wäre, einen Tiefwasserfisch abzufüllen und an die Oberfläche zu bringen und zu sehen, ob er explodiert.
Wo wir gerade dabei sind, was ist mit einem Feststoff? Wird ein fester Gegenstand, abgesehen von jeglicher Elastizität und zufälligen Temperaturänderungen, einen unversiegelten Glasbehälter zerbrechen, der genau darauf passt und dann in ein Vakuum gestellt wird?
Wasser ist leicht komprimierbar, daher hält es seinen Druck, solange sich der Behälter nicht dehnt.
Aber da es nur leicht komprimierbar ist, wird es wahrscheinlich kein explosives Versagen sein, wenn der Behälter unter Druck platzt. Dies liegt daran, dass das Wasser zum Zeitpunkt des Versagens im Gegensatz zu einem Gas nicht lange genug auf den versagenden Teil des Behälters drückt, um viel Geschwindigkeit zu erzeugen. Aus diesem Grund werden Druckbehälter häufig mit Wasser oder Öl anstelle von Luft oder anderen Gasen druckgeprüft.
Wenn ein Feststoff leicht komprimierbar ist, behält er den Druck in einem Behälter bei. Wenn ein inkompressibler Feststoff in einem Druckbehälter eingeschlossen ist, wird in der Praxis normalerweise etwas Gas oder Flüssigkeit damit vermischt, das den Druck hält.
Das Problem in Ihrem Beitrag ist, dass Sie die Kraft nicht berücksichtigen, die dem Wasserdruck widersteht, der von den Wänden Ihres Behälters ausgeübt wird.
Stellen Sie sich dazu einen Behälter mit zwei Kammern vor, mit unendlich starken Außenwänden, aber mit einem Kolben dazwischen, der durch eine von Ihnen ausgeübte Kraft in seiner zentralen Position gehalten wird. Kammer A wird auf Meereshöhe mit Luft gefüllt und dann geschlossen, Kammer B bleibt beim Versenken des Containers offen. Die Kraft, die Sie auf den Kolben ausüben müssen, erhöht sich, wenn Sie ihn senken, proportional zum Wasserdruck, sagen wir, in einer gewissen Tiefe ist es die Flächenzeit . Schließen Sie nun auch die Kammer B. Sie können Ihren Behälter jetzt überall hin mitnehmen, dies ändert nichts am Gleichgewicht im Inneren.
Und Sie können immer noch den gleichen Druck ausüben am Kolben und Wasser steht unter Druck . Sie können diesen Druck auf den Kolben aber auch auf einen beliebigen Wert variieren und das Wasser auf ein anderes Druckniveau bringen, ohne dass sich der Kolben bewegt (solange Sie im Inkompressibilitätsregime bleiben). Insbesondere führt ein plötzliches Lösen der Kraft nicht zum Bersten, da Wasser nicht komprimierbar ist.
Hanno Fietz