Können Luftblasen unter Wasser existieren?

Wenn ja, warum füllen sie sich nicht mit Wasser auf und kann man dort die Luft atmen? Zum Beispiel ist es dort nicht gerade Atmosphäre, sondern eine Unterwasserhöhle mit höherer Decke.

PS Möglich, dass es einen anderen Namen als Lufttasche hat, aber aufgrund meiner begrenzten Englischkenntnisse habe ich keine Ahnung.

Vielen Dank im Voraus!

Antworten (3)

Ja, es ist möglich, Lufttaschen unter Wasser zu haben, solange es etwas gibt, um die Tasche einzudämmen.

Sie können dies leicht demonstrieren, indem Sie eine Tasse auf den Kopf stellen und in Wasser tauchen. Wenn Sie vorher eine Serviette auf den Boden des Bechers legen, bleibt die Serviette trocken.

Wenn Sie das obige Experiment durchführen, aber mit dem Becher in ein Schwimmbecken tauchen, werden Sie feststellen, dass die Lufttasche beim Tauchen kleiner wird und beim Auftauchen wieder auf die normale Größe zurückkehrt. Dies zeigt an, dass keine Luft verloren geht. Stattdessen wird die Luft komprimiert.

Diese Beobachtungen zeigen, dass sich die Lufttasche teilweise mit Wasser füllt, aber nicht verschwindet. Dies liegt daran, dass beim Eintauchen der Luft der Wasserdruck darauf zunimmt. Dadurch schrumpft das Volumen der Lufttasche, bis der Druck in der Luft gleich dem Druck im Wasser ist, das die Luft umgibt.

Ja, man kann Luft in einer Lufttasche atmen - es ist normale Luft. Bei kleinen Lufteinschlüssen wird der Sauerstoffvorrat jedoch schnell erschöpft sein.

Ich habe versucht zu messen, ob tief genug komprimierte Unterwasserluft eine Dichte > hätte als die von Wasser, das praktisch nicht komprimierbar ist. Es sollte also möglich sein, eine Druckluftblase bei 1000 K (sollte in der Nähe von Vulkaniern möglich sein) und 1000 Bar (11 km unter Wasser) frei im Wasser schweben zu lassen. In Salzwasser können Temperatur/Druck viel niedriger sein. Aber offensichtlich können Menschen bei solchen Bedingungen nicht atmen :-D
Die Lufttasche „füllt sich nicht mit Wasser“. Die Tasse füllt sich mit Wasser und die Lufttasche wird kleiner.
Beachten Sie, dass sich die löslichen Gasmoleküle im Laufe der Zeit langsam im Meerwasser auflösen. Ich weiß nicht, in welcher Zeitskala dieser Prozess stattfindet, aber ich gehe davon aus, dass Unterwasserhöhlen im Allgemeinen keine Lufteinschlüsse enthalten, selbst wenn sie es geometrisch könnten.
@Peter. Und wenn sie alt sind, würde ich nicht die gleichen relativen Gaskonzentrationen erwarten. Es könnte Gas sein, aber es ist vielleicht nicht gut zu atmen. Ich könnte mir eine Höhle vorstellen, in der die Luft nur bei Ebbe erneuert wird, vielleicht nur bei einer sehr seltenen sehr niedrigen Ebbe. Ich frage mich, welche Art von Zusammensetzung diese Luft haben würde. In der Nähe der Brandungszone werden Blasen/Schaum advektiert, zu Ihrer "Blase" könnten sie auch beitragen.
@Omega: Die im Meerwasser gelösten Gase sind im Allgemeinen im Gleichgewicht mit der Atmosphäre. Wenn Sie also eine Unterwasserhöhle mit einer Lufttasche über dem Meeresspiegel hätten, könnte sie am Ende mehr oder weniger die Zusammensetzung der Atmosphäre haben (obwohl ich das sicherlich tun würde Ich empfehle nicht, dies zu testen, indem Sie versuchen, es zu atmen), aber wenn Sie eine Unterwasserhöhle mit einer Lufttasche unter dem Meeresspiegel haben, vermute ich, dass sich das gesamte Gas schließlich auflösen wird.

Ja, es kann existieren, und die Luft wird auf das Niveau des Drucks komprimiert, den die Wassersäule ausübt, was ungefähr 1 bar für 10 m Tiefe beträgt (etwas mehr in Meerwasser aufgrund seiner höheren Dichte).

Dafür gibt es sogar eine praktische Anwendung, die Trompe genannt wird. Hier gibt es einen Wikipedia-Artikel . Das Wesentliche ist, dass Luft durch fallendes Wasser in einen Schacht gesaugt wird, sich vom Wasserstrom in einer Kammer darunter trennt, die praktisch eine Unterwasserhöhle ist, und nun unter Druck steht, wenn Sie ein Rohr nach oben führen Kammer und setzen Sie ein Ventil darauf, haben Sie eine Druckluftversorgung.

Was das Atmen der Luft angeht, so führen die unterschiedlichen Partialdrücke von Stickstoff und Sauerstoff irgendwann, wenn der Druck hoch genug ist, dazu, dass das Atmen unserer normalen Atmosphäre zu viel Stickstoff in Ihrem Blutkreislauf ablagert. Dies ist ein Problem, mit dem Taucher konfrontiert sind, und der Grund, warum sie ab einer bestimmten Tiefe keine gewöhnliche Luft zum Atmen verwenden. (Eigentlich sind die Wirkungen etwas komplexer, und auch der Sauerstoff selbst ist bei höheren Drücken nicht ungefährlich. Weitere Informationen dazu finden Sie im Wikipedia-Artikel "Stickstoffnarkose" ).

Ein Mann hat gerade 3 Tage in einem Boot unter Wasser in einer Lufttasche überlebt, lesen Sie dies: http://www.slate.com/articles/health_and_science/science/2013/06/harrison_okene_s_shipwreck_air_bubble_how_could_he_survive_underwater_for.html

Okenes Rettung – die Luftblase – war eingeschlossen, weil das umgestürzte Boot als eine Art Taucherglocke fungierte, die becherförmigen Kammern, die Forscher und Arbeiter seit Jahrhunderten in die Tiefe transportierten. Im 4. Jahrhundert v. Chr. beschrieb Aristoteles die Vorrichtungen so, dass sie es „den Tauchern ermöglichen, gleich gut zu atmen, indem sie einen Kessel herunterlassen, denn dieser füllt sich nicht mit Wasser, sondern hält die Luft zurück, da sie direkt ins Wasser gedrückt wird“. Jahre später halfen Tauchglocken, sogenannte Caissons, den Arbeitern des 19. Jahrhunderts beim Bau der Brooklyn Bridge (obwohl viele dabei starben).

Ob in einer Glocke oder einem Boot, eingeschlossene Luft steigt an die Spitze einer konkaven Kammer. Der einzige Weg, wie es entweichen kann, besteht darin, Molekül für Molekül durch das Wasser selbst zu diffundieren. Schließlich würde dies passieren, aber Okene wäre Durst, Unterkühlung oder Erstickung erlegen, lange bevor seine Luftblase in den Ozean diffundierte.

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