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Kleine Quizfrage betr. Atmosphäre, Druck, Vakuum

45 Beiträge, Schlüsselwörter: Druck, Vakuum, Atmosphäre
poipoi
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Kleine Quizfrage betr. Atmosphäre, Druck, Vakuum

15.01.2013 um 14:07
Sorry, Physikunterricht schon lange her...folgende Frage beschäftigt mich:
Ich packe eine Küchenwaage in eine Tüte und ziehe ein Vakuum. Jetzt drückt die Atmosphäre auf die Waage. Was zeigt sie an? Es wird ein perfektes Vakuum angenommen, mechanische Probleme durch die Folie werden ausser Acht gelassen, die Waage ist 10 x 10cm gross und kann beliebig grosse Gewichte anzeigen. Der atmosphärische Druck wird, genau genommen falsch, aber vereinfachend mit 1kg/cm2 abgenommen.

A) 1kg
B) 2kg
c) 100kg
D) 200kg
E) nichts
F) was anderes


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Kleine Quizfrage betr. Atmosphäre, Druck, Vakuum

15.01.2013 um 14:21
Nichts, das Vakuum fällt ja in sich zusammen, die Luft lastet wie gewohnt auf der Waage.
Kein Unterschied.


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der-Ferengi
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Kleine Quizfrage betr. Atmosphäre, Druck, Vakuum

15.01.2013 um 14:25
@poipoi
Vereinfachen wir doch die Sache und packen die Waage in eine virt. Plexi-
glaskiste und stellen sie auf 0. Saugen wir jetzt die Luft heraus, zeigt die
Waage ca. -1kg an, weil die Luftsäule nicht mehr auf die Waage drückt.

(Denke ich. Mein Physikunterricht ist auch schon Äonen her)


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Kleine Quizfrage betr. Atmosphäre, Druck, Vakuum

15.01.2013 um 14:27
Ok, das ist was anderes.


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Kleine Quizfrage betr. Atmosphäre, Druck, Vakuum

15.01.2013 um 14:29
@StUffz
Sicher? Ich denke, die Luft lastet eben nicht wie gewohnt auf der Waage.

Im Normalfall wäre Luft ja auch in/unter der Waage, sprich der Druck von oben auf die Waage wird durch den Druck von unten kompensiert.

Durch das Vakuum fehlt aber genau dieser Gegendruck von unten.

@poipoi
rein rechnerisch: 10 cm x 10 cm = 100 cm²

d.h. bei 1 kg/cm² => 100 kg

Allerdings glaube ich nicht, dass die Waage und die Folie so idealtypisch funktionieren. Ist also mehr ein theoretischer Wert.


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poipoi
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Kleine Quizfrage betr. Atmosphäre, Druck, Vakuum

15.01.2013 um 14:29
Es geht konkret um die Folie. Hintergrund ist dieser: Die Technik des Vakuumpressens hat sich zB in Tischlereien schon recht weit verbreitet. Statt monströser beheizter Hydraulikpressen werden die zu pressenden Teile (zum Beispiel Trägerplatte und Furnier) einfach in eine "Tüte" gesteckt und die Luft wird abgesaugt. Das funktioniert sehr gut, und sogar bei beliebig geformten Teilen. So etwas habe ich mir gebastelt und möchte die Effizienz meiner Pumpe testen.


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poipoi
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15.01.2013 um 14:31
@Steinlaus

Der Atmosphärendruck wirkt doch allseitig, muss man da nicht auch beide Seiten der Waage berücksichtigen, und es werden dann 200kg angezeigt?


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Kleine Quizfrage betr. Atmosphäre, Druck, Vakuum

15.01.2013 um 14:32
@der-Ferengi
Nein, das würde sie nicht tun. In der Tat verändert sich das Gewicht im Vakuum. Aber nur aufgrund des fehlenden Auftriebes (Verdrängung der Luft), d.h. Gegenstände im Vakuum erscheinen schwerer.

Befindet sich die komplette Waage im Vakuum ist die Druckdifferenz zwischen Ober- und Unterseite immer noch 0. Sprich es würde nichts angezeigt werden. (So jedenfall mein Verständnis. Aber ich kann da auch daneben liegen.)


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Kleine Quizfrage betr. Atmosphäre, Druck, Vakuum

15.01.2013 um 14:35
Ich vermute, das Vakuumpressen basiert eher darauf, dass zwischen Trägermaterial und z.B. einer Folie keine Luft mehr ist, auf der sie schwimmen kann.
Sie wird praktisch angesogen.


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15.01.2013 um 14:36
@poipoi
Warum sollten 200 kg angezeigt werden? Wenn du auf der Waage stehst, drückt dein Gewicht von oben auf die Waage. Die gleiche Kraft wirkt natürlich auch von unten (sonst würde sich die Waage ja bewegen). Angezeigt wird aber trotzdem nur das einfache Gewicht.

Wenn du doch eine Vakuumpumpe dein eigen nennst, dann probier es doch einfach aus. Kannst dann ja berichten.


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15.01.2013 um 14:37
Steinlaus schrieb:Durch das Vakuum fehlt aber genau dieser Gegendruck von unten.
Beim Vakuumiren zieht es den Beutel um die Waage und wird deshalb Druck auf die Waage ausüben, der Gegendruck zur Waage besteht im Beutel selbst.


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Malthael
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15.01.2013 um 14:41
@DonFungi
eigentlich logisch


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poipoi
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15.01.2013 um 14:42
DonFungi schrieb:Beim Vakuumiren zieht es den Beutel um die Waage und wird deshalb Druck auf die Waage ausüben, der Gegendruck zur Waage besteht im Beutel selbst.
Heisst also, 200kg?


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Kleine Quizfrage betr. Atmosphäre, Druck, Vakuum

15.01.2013 um 14:45
@DonFungi
DonFungi schrieb:Beim Vakuumiren zieht es den Beutel um die Waage und wird deshalb Druck auf die Waage ausüben, der Gegendruck zur Waage besteht im Beutel selbst.
Ich fürchte, ich habe mich unglücklich ausgedrückt. Es geht um den allgegenwärtigen Luftdruck.
Luftdruck fällt mit der Höhe. Deswegen funktionieren Kamine, weil der Luftdruck am oberen Ende geringer ist als am unteren. (Auch bekannt als Kamineffekt.)

Der Höhenunterschied zwischen Wiegeflächeoberseite und Wiegeflächeunterseite (ich gehe jetzt mal von einer effen Küchenwaage aus) beträgt nur wenige Millimeter (wenn überhaupt mehr als einer), kann also vernachlässigt werden. Das ist aber der Grund, weshalb die Waage nicht immer den Luftdruck misst. Es gibt keine Druckdifferenz zwischen Ober- und Unterseite.

Wird die ganze Waage in einer Tüte vakuumiert, ist der Druck auf der Unterseite der Wiegefläche nunmehr (im Idealfall) 0. Auf der Oberseite aber drückt nun der Luftdruck auf die gesamte Messfläche. Jetzt würde die Waage einen Druck anzeigen. Die Tüte selber übt keinen Druck aus, sie verhindert eben nur den Druckausgleich zwischen Waageninnerem und -äußerem.


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poipoi
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15.01.2013 um 14:49
Wir nehmen einfach mal einen Fussball und saugen die Luft ab. Der knüllt sich ja nicht nur oben ein, sondern ringsum, d.h. der atmosphärische Druck wirkt auf jeden einzelnen qcm der Fussballhülle. Das würden 200qcm bei der Waage entsprechen, oder?


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15.01.2013 um 14:55
wenns nem tüte ist zeigts nichts an.


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15.01.2013 um 14:57
@poipoi
Wie viel kann ich nicht sagen.
Aber ich hab eher das Gefühl das die Waage da nicht mit macht. :D
Ne, Spass beseite, ich hab ne kleine Küchenwaage und werde sie morgen mal Vakuumiren, heute werde ich nicht dazu kommen.


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15.01.2013 um 14:58
@UffTaTa
Kannst Du das besser erklären? Ich bin entweder auf dem Holzweg oder mit meinem Latein am Ende...


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poipoi
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15.01.2013 um 15:04
Ich werde mal meine Körperwaage eintüten, die kann bis 150 kg, allerdings ist die natürlich wesentlicher grösser, da liegt auf der Oberfläche eine Luftsäule von fast einer Tonne.


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Malthael
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15.01.2013 um 15:39


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