Luftdruck mit Spritze messen?
Hallo,
Mir wurde als Aufgabe aufgegeben, dass ich zuhause das Experiment Luftdruck messen mit einer Spritze auswerten soll. Ich weiß jedoch nicht genau, wie ich das auswerten soll? Was passiert da genau mit der Luft, dass es auf einmal schwerer wird die Spritze rauszuziehen wenn man vorne den Finger aufs Loch hält. Ich hoffe, dass mir das jemand erklären kann.
Liebe Grüße und Danke
3 Antworten
An dem Kolben Deiner Spritze drückt von der einen Seite die Außenluft mit dem zu ermittelnden Luftdruck. Die übt eine Kraft aus, und bei der Fläche A des Kolbens ist die bekanntlich (erinnere Dich an die Definition des Drucks)
F = p * A
Auf der anderen Seite wird der Druck immer kleiner, je weiter Du den Kolben herausziehst. Denn das Volumen wird größer, die eingeschlossene Gasmenge ändert sich nicht, und dann gilt p * V = konstant.
Dieser immer kleiner werdende Druck übt eine Kraft auf den Kolben aus, die der obigen entgegengerichtet ist, die resultierende Kraft ist somit
F(res) = p(außen) * A - p(innen) * A
Im einfachsten Fall sagt man sich jetzt, dass bei maximal herausgezogenem Kolben der Innendruck vernachlässigt werden kann. Im genaueren Fall trägt man F(res) über dem Weg des Kolbens auf und interpretiert das Diagramm.
Das hängt ganz davon ab, was genau passiert. Wenn du dich dafür interessierst google mal Carnotprozess. Das ist der meistbenutzte Prozess um Physikstudenten das zu erklären und auch gar nicht soooo kompliziert. Du kannst dir das nämlich vorstelllen als würdest du nacheinander mehrere Schritte vornehmen. Die sind in den Kreisprozessen erklärt. Du kannst adiabatisch, isochor, isobar, isotherm vorgehen.
Aber wahrscheinlich ist das gar nicht das, was du herausfinden sollst, weil das echt schon ins Studium hineingeht.
Du musst anders herum denken! Druck kann nur durch Druck entstehen! Wenn Du 10 ml in der Spritze auf 1 ml zusammen drückst hast Du wieviel bar?