Rechner für den hydrostatischen Druck
Druck einer Flüssigkeitssäule aus Dichte und Tiefe.
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Bestimme die Druckzunahme in vertikaler Tiefe h einer ruhenden Flüssigkeit konstanter Dichte: Δp=ρgh. Ohne Oberflächendruck wird diese Zunahme relativ zur Oberfläche angezeigt. Ein positives p₀ als absoluter Oberflächendruck macht p₀+Δp zum Absolutdruck. Die beispielhaften 101 325 Pa sind eine Standardatmosphäre und kein Wert für jeden Ort und jedes Wetter.
So funktioniert es
Formel und Logik
Δp=ρ·g·h und p=p₀+Δp bei g=9,80665 m/s². Für h=0 bleibt nur p₀. Die Gefäßform geht nicht in die örtliche Bilanz einer ruhenden Flüssigkeit ein; gleicher Druck in gleicher Tiefe setzt dieselbe Flüssigkeit und denselben Oberflächendruck voraus. Kapillarität und veränderliche Dichte sind ausgeschlossen.
Beispiel
Zehn Meter Süßwasser ergeben einen Säulendruck von 98 066,5 Pa — beinahe eine Atmosphäre.
Felder und Einheiten
- Dichte der Flüssigkeit — kg/m³
- Tiefe — m
- Äußerer Druck — Pa
So wird gerechnet
- — Trage die Dichte der Flüssigkeit ein: Süßwasser hat 1000 kg/m³.
- — Gib die Tiefe an.
- — Überdruck bezieht sich üblicherweise auf den örtlichen Luftdruck, Absolutdruck auf Vakuum. Bei leerem oder null gesetztem p₀ zeigt der Rechner nur die Zunahme ρgh relativ zur Oberfläche; gib für den Gesamtdruck den tatsächlichen absoluten Oberflächendruck ein.
Rechenweg und Grenzen
- Rechenweg
- Formel und Logik
- Datenquelle oder Norm
- OpenStax: Hydrostatik und Druckbezüge
- Einschränkung
- Ruhende Flüssigkeit mit konstanter eingegebener Dichte und Standard-g. Die Druckdifferenz bezieht sich auf die Oberfläche; positives p₀ muss absolut sein. Behälterfestigkeit oder Eignung für einen Tauchgang werden nicht bewertet.
FAQ
Hängt der Druck von der Form des Gefäßes ab?
Δp=ρ·g·h und p=p₀+Δp bei g=9,80665 m/s². Für h=0 bleibt nur p₀. Die Gefäßform geht nicht in die örtliche Bilanz einer ruhenden Flüssigkeit ein; gleicher Druck in gleicher Tiefe setzt dieselbe Flüssigkeit und denselben Oberflächendruck voraus. Kapillarität und veränderliche Dichte sind ausgeschlossen.
Wie unterscheidet sich Überdruck von absolutem Druck?
Überdruck bezieht sich üblicherweise auf den örtlichen Luftdruck, Absolutdruck auf Vakuum. Bei leerem oder null gesetztem p₀ zeigt der Rechner nur die Zunahme ρgh relativ zur Oberfläche; gib für den Gesamtdruck den tatsächlichen absoluten Oberflächendruck ein.
Welche Dichte soll ich nehmen?
Süßwasser hat 1000 kg/m³, Meerwasser rund 1025, Diesel etwa 840. Sie wird eingetragen, weil sie von Temperatur und Zusammensetzung abhängt.
Wie unterscheidet sich das vom Druckrechner?
Jener behandelt den Druck als Kraft geteilt durch Fläche. Hier entsteht der Druck aus dem Gewicht einer Flüssigkeitssäule, und die Tiefe geht in die Formel ein statt einer Berührfläche.