Übungsblatt

LMPG_Druck
LAB1A/B
Übungsblatt
Für die folgenden Übungen kann bei Wasser eine Dichte von 1g/ml und g als
9.81m/s2 angenommen werden
1. Umzurechnen in bar sind:
a) 765 Torr
b) 1.37 atm
c) 0.283 at
d) 793 mmHg
e) 5.82 mWs
a) 1.020bar b) 1.388 bar c) 0.278 bar d) 1.057 bar e) 0.571 bar
2. Eine Nadel mit einem Durchmesser an der Spitze von 0.2mm wird senkrecht mit
einer Kraft von 2.5 N belastet. Welcher Druck in bar entsteht an der Spitze?
796 bar
3. Welchen Druck in bar üben folgende Wassersäulen aus (Dichte Wasser: 1g/ml)?
a) 80cm
b) 0.2cm
a) 0.0785bar b) 0.0001962bar
4. Ein Vorratsbehälter ist 3.80m hoch mit Salzsäure der Dichte 1.10 kg/l gefüllt. Zu
berechnen ist der Druck am Boden des Behälters.
0.41bar
5. Ein Behälter wird mit Methanol der Dichte 0.792 kg/l gefüllt. Bei welcher Füllhöhe
wird der Druck am Boden1.3 bar sein?
16.73m
6. Welchen Druck in atm übt eine Wassersäule von 20 Metern aus (Dichte Wasser:
1g/ml)?
1.94atm
7. Welche Kraft übt eine 14cm Wassersäule auf eine Fläche von 1 cm2 aus?
0.137N
8. Ein Vorratsbehälter ist 3.80m hoch mit Salzsäure der Dichte 1.10 kg/l gefüllt. Zu
berechnen ist der hydrostatische Druck am Boden des Behälters.
41005.8 Pa bzw. 410 mbar.
9. Ein Behälter wird mit Methanol der Dichte 0.792 kg/l gefüllt. Bei welcher Füllhöhe
wird der Druck am Boden1.3 bar sein?
Der Druck ist hier nicht genau spezifiert. Wir können den Druck als den
Gesamtdruck oder nur als hydrostatischen Druck interpretieren.
i) 1.3 bar ist der Gesamtdruck, bei einem Atmosphärendruck von 1 bar ist der
hydrostatische Druck 0.3 bar =>
h = 3.9 m.
ii) 1.3 bar ist der hydrostatische Druck =>
N
m
Kg
= h × 9.81 2 × 792 3 => h = 16.7 m.
2
m
s
m
10. Welche Kraft übt eine 14 cm Wassersäule auf eine Fläche von 1 cm2 aus?
1.3 ×10 5
ph = 1373.4 Pa, F =0.137 N
A.Käser /A. Soi
12.10.2015
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LMPG_Druck
LAB1A/B
11. Mit welcher Kraft wirkt das Wasser in 15m Tiefe auf die kreisrunde
Ausstiegsöffnung eines U-Boots? Durchmesser = 0.6m
41.6 kN (der Atmosphärendruck ist hier nicht berücksichtigt worden)
die exakte und richtige Rechnung unter Berücksichtigung des Atmosphärendruckes ist:
p = p Atm. + phyd. = 10 5 Pa + 15 m ×1000
p=
Kg
m
× 9.81 2 = 247150 Pa
3
m
s
F
=>
A
N
2
× (0.3 m ) × p = 70 kN
m2
13. Beim Perlentauchen wird eine Meerestiefe von 35 m erreicht. Welche Kraft wirkt
dabei auf das menschliche Trommelfell mit der Fläche A = 0.8cm2 .
F = p × A = 247150
27.5 N (der Atmosphärendruck ist hier nicht berücksichtigt worden)
die exakte und richtige Rechnung unter Berücksichtigung des Atmosphärendruckes ist:
p = p Atm. + p hyd. = 10 5 Pa + 35 m ×1000
p=
Kg
m
× 9.81 2 = 443350 Pa
3
m
s
F
=>
A
F = p × A = 443350
N
× 0.8 × 10 - 4 m 2 = 35.5 N
m2
14. In welcher Meerestiefe herrscht ein Wasserdruck von 180000Pa?
18 m. (der Atmosphärendruck ist hier nicht berücksichtigt worden)
die exakte und richtige Rechnung unter Berücksichtigung des Atmosphärendruckes ist:
180000 Pa = p Atm. + phyd. = 10 5 Pa + h ×1000
h=
Kg
m
× 9.81 2
3
m
s
180000 Pa - 100000 Pa
= 8.2 m
Kg
m
1000 3 × 9.81 2
m
s
A.Käser /A. Soi
12.10.2015
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