Physik Forum

[laterne123]

Hi,

kann mir bitte jemand bei folgender Problemstellung helfen?

Luft drückt die innere Wassersäule nach unten, bis sie zu dem grauen Rohr gelangt. Am Mittelpunkt des Röhrchens bildet sich eine Luftblase, sobald diese durchblubbert und darauf hin nochmehr, gleicht sich der Wasserstand bis zur Oberkante des Rohres aus. Der Bereich ist mit V gekennzeichnet und stellt das Volumen dar für Luft, die einströmen kann bevor sie durchblubbert.

Ich habe das Volumen experimentell bestimmt und auf Normliter umgerechnet, anhand des momentanen Umgebungsdrucks und Temperatur.

Wenn ich das Experiment jetzt bei z.B. 20°C kühler durchführe das Volumen messe und damit wieder die Normliter berechne komme ich auf ein Normvolumen das ca 4% größer ist. Dies dürfte aber ja eigentlich nicht sein. Weil der Volumenbereich durch die Oberkannte des Röhrchens und die Öffnungs im Röhrchen klar definiert ist. Und Normliter sind Normliter.

Da frage ich mich jetzt folgendes:
Könnte es sein das die Temperatur und Druckänderungen Einfluss auf die Größe der Blubberblase haben? Wenn sich bei ihr das Volumen verkleinert, dann passiert sie vielleicht schon früher das Röhrchen, sodass sich der Wasserstand des inneren Zylinders nicht so weit absenken muss. Wodurch sich V verändert?

Oder ist die Größe der Blase alleine vom Rohrquerschnitt abhängig und bleibt immer gleich groß?

Versteht ihr was ich meine?

[isi1]

Versuche es mal mit einem Tropfen Spülmittel im Wasser, Laterne.

[laterne123]

Hi,

danke für die Antwort.

Das Spüli ändert die Oberflächenspannung.
Aber ich verstehe jetzt leider nicht inwiefern dies etwas bringen soll, für meinen Sachverhalt.

Gruß,
Martin

[isi1]

[laterne123]

ah ok das ist ein Ursache für veränderte Bläschengrößen.

Aber mir gehts darum zu klären, warum sich das Normvolumen vom Zylinder= Pi*H*r^2 wobei H der Höhe(fälschlicher Weise V im Bild) und r dem Radius vom schwarzen inneren Zylinder entspricht, sich bei unterschiedlichen Temperaturen verändert.

Das Normvolumen sollte ja immer gleich bleiben. Wenn sich aber mit Temperaturveränderung das Volumen und damit der Radius der Blubberbläschen ändert, dann würde das H vom Zylinder sich verändern, weil kleinere Bläschen früher durchblubbern könnten. Und dann hätte ich eine Ursache für das sich veränderne Normvolumen. Aber was ich mich halt frage, sind meine Überlegungen plausibel, oder verändert sich die Bläschengröße evtl gar nicht?

Gruß,
Martin

[isi1]

[laterne123]

cool vielen Dank!

hast du zufällig die Quelle dafür?

[isi1]

[laterne123]

danke für die Antwort,

aber bist du sicher das das hinhaut?

Dein Formel stammt von einer Oberfläschenbestimmungsmethode mit Kapillaren die r=const haben, da frag ich mich ob man das einfach übertragen kann. Da gibt ja die Kapi fest die Luftblasengröße vor, meinste da kann man einfach nach r umformen und r ist auf einmal die variable Größe?

naja die lösung für mein problem war sowieso was ganz anderes ^^
das normvolumen variiert bei unterschiedlichen temp, aber das muss auch so, da das volumen im zylinder konstant ist, wobei bei der Normliter berechnung das Volumen normalerweise varriabel ist, aber in meinem fall mit dem klar definierten volumen bereich ist das nicht der fall..., wenn jetzt luft wärmer ist und damit mehr volumen einnimmt, dann passt zb auch einfach 4% weniger rein

[isi1]

Der Grund, warum bei kleinen Blasen die Oberflächenspannung mehr Druck macht ist doch nur geometrisch bedingt:

Nimmst Du eine Blase mit dem Durchmesser 2 r,
denke Dir den Tropfen in der Mitte geteilt, dann zieht am Umfang die
Oberflächenspannung F = 2 r pi σ und drückt auf die Schnittfläche A=r² pi
dann hast Du einen Druck im Tropfen: p = F/A = 2r pi σ / (r² pi) = 2σ / r
Bei 2r ziehen 4 r pi σ an der Fläche 4 r² pi.
Die doppelte Kraft an vierfacher Fläche ist halber Druck.

Du siehst, Martin, an der von mir angegebenen Gleichung \( p = \frac{2 \cdot \sigma}{r} \) ist wirklich nichts geheimnisvolles.