Mit dem Schlauchi über die Berge

Zitat von DieterM

Jedoch Dein Ballonbeispiel bedarf eine Korrektur. Das Ballonvolumen wächst, weil der Außendruck nachläßt in der Höhe. Der Innendruck bleibt aber nicht gleich, weil das Volumen sich ja ausdehnt, jedoch gleicht sich der Innendruck dem Außendruck nicht ganz an, weil das vom Ausdehnungskoefizienten des Ballonmaterials abhängen würde. Somit bleibt sicher noch etwas Überdruck aber weniger als der originall Druck im Ballon vorhanden. Zusätzlichen Einfluß auf den Druckabfall hat auch die fallende Außentemperatur. Irgendwann steigt der Ballon dann auch nicht mehr, weil die dünnere Luft ihn nicht mehr weitertragen würde._

Nun sind wir doch beim No.....
Das Volumen wächst, weil der Aussendruck nachlässt UND DIE HÜLLE PLATZ BIETET für die Ausdehnung

ABER bei 10 km Höhe haben wir ca. -56°C Lufttemperatur (aussen und innen)
Frage : warum zieht sich dann der Ballon nicht zusammen (unten auf der Erde waren es vielleicht 20°C plus - also über 70°C Differenz, da müsste doch der Innendruck sinken, der Ballon also kleiner werden !!!!!!!!! (Immer nach den vorherigen wissenschaftlichen Beiträgen).

Na und die dünne luft trägt ihn nicht mehr ???????
Warum steigt eigentlich ein Ballon ? Die gleiche Frage wäre warum schwimmt ein Boot = weil es mehr Wasservolumen verdrängt als es selbst Masse hat, na´so auch beim Ballon

Da mit steigender Höhe der Luftdruck sinkt, dehnt sich das Füllgas beim Aufsteigen eines Ballons aus. Idealisiert bleibt die Auftriebskraft dabei gleich, da zwar Druck und Dichte und damit die Tragkraft der umgebenden Luft sinken, aber gleichzeitig auch die Dichte des Ballongases sinkt und sich sein Volumen proportional vergrößert.

Wohlgemerkt die DICHTE

Die maximale Steighöhe eines Gasballons in der Atmosphäre hängt damit vor allem von seiner Fähigkeit ab, die mit der Höhe zunehmende Expansion des Füllgases auszugleichen. Hat sich das Füllgas bis zum maximalen Fassungsvermögen der Ballonhülle ausgedehnt, stoppt der Aufstieg, sobald sich Tragkraft und Gewichtskraft des Gerätes in einem Gleichgewicht befinden

Dann steigt die Dichte wieder !!!!!!!!!!!!!!

Ist die Hülle geschlossen und hält sie der Expansion nicht stand, bevor sich dieses Gleichgewicht einstellen kann, platzt der Ballon. Beim Aufstieg von Wettersonden kann das erwünscht sein, um den Aufstieg in einer grob vordefinierbaren Höhe zu beenden und eine Rückkehr der Sonde per Fallschirm zu ermöglichen. Ein guter 800g-Ballon platzt erst in ca. 33 km Höhe, wo der Luftdruck nur etwa 1% des Bodendrucks beträgt.

Blöd -- warum platzt der Ballon, wenn doch der Innendruck nun eigentlich ganz klein sein muß (Kälte)

[Erich der Wikinger]

Schön dass Ihr hier Eure Doktorarbeit neu schreibt, bzw. das Rad neu erfindet.

Da ich nun schon im reiferen Alter bin muss ich Euch sagen, dass die meisten hier gegebenen Antworten theoretisch richtig sind.

Leider hilft dies in der Praxis meist wenig.

Deshalb halte ich es wie Udo und senke einfach den Druck etwas ab. Ich will hier jetzt sicher nicht "stieren" wie man in Franken sagt, aber einige haben wohl einen zu ruhigen Job. Wenn ich nach Hause komme, mache ich mir sicher keine Gedanken um komplizierte Rechnungen um Volumen, Außendruck, Innendruck, Luftmasse, Ausdehnungskoeffizenten etc.

Es ist doch viel einfacher, den Schlauch nicht prall aufzupumpen und mir dadurch das ganze "Rechengeschiss" zu sparen.

Gruß Erich

Übrigens, da ich früher mal in Physik selber keine Riesenleuchte war, versuche ich, alles möglichst einfach zu erklären. Gerade in einer Firma, in der ältere Handwerker i. d. Regel einfache Hauptschüler sind, ist dies von höchster Bedeutung.

[HaraldGesser]

Jetzt fehlt eigentlich nur noch der Kommentar von Ferdi in dem er bemerkt daß das Problem bei den Zodiaks nicht relevant ist weil die eh die Hälfte an Luft durch die Ventile verloren haben bis sie auf dem Pass sind...


Grüße

Harald

[stebn]

..so meine letzte Antwort hier im Thread

Roland schau mal hier nach!!
Extra einfach für dich erklärt!
Kannst ja mal deine Zahlen am Ende eingeben und nachrechnen

Um Links zu sehen, bitte registrieren

na na na ein bisschen Bildung tut mal gut

[snoopy21]

Ja soagtamol, is denn heit scho 1.April ????


Ihr habt doch einiges an Denkfehlern drin !




1. Faktum:

Allgemeine Gasgleichung: P * V / T = konstant

Das bedeutet in der erweiterten Form P1*V1/T1 = P2*V2/T2

Bei gleicher Temperatur (isothermes System)heißt das wiederum P2 = P1*V1/V2

Bei konstantem Volumen (isochores System) reduziert sich die Gleichung auf P/T=konstant
d.h. erweitert auch P1/T1=P2/V2


2. Faktum:

Fahre ich einen Berg hoch, sinkt der athmosphärische Druck (bei einem Höhenunterschied von 1600 m sind dies ca. 180 mbar weniger). Aber gleichzeitig reduziert sich auch im allgemeinen die Temperatur (Faustformel: um 0,65 K / 100 Höhenmeter)!


Und: Dieter liegt doch richtig mit seiner Aussage, dass das Schlauchmaterial einen Einfluss hat!


Weil:

3. Faktum:

Je fester / starrer die Hülle eines Behältnisses ist desto weniger ändert sich das Volumen des Gases im Behälter.

Bei starrer Hülle (d.h. konstantem Volumen) gilt somit die obige Formel P1/T1=P2/T2

D. h. der Druck wird nur noch von der Temperatur des Gases bestimmt.



Ein Beispiel:
Nehmt mal an, ihr trinkt am Strand eine Ouzoflasche leer . Der Luftdruck beträgt hier mal runde 1000 mbar ;-). Dann pumpt ihr 300 mbar Überdruck rein und verschießt die Flasche zeitgleich verlustfrei absolut dicht (theoretischer angenommener Idealfall). Dann liegen nach eurer Rechnung 1300 mbar Innendruck an.
Dann lasst ihr euch flugs nach oben gefahren (selbst fahren könnt ihr ja dann nicht mehr ). Umgebungsdruck ist dort 800 mbar. Bei gleicher Temperatur würden innen immer noch 1300 mbar anliegen. Bei der reell gesunkenen Temperatur bei gleichem Volumen wären es dann nach obiger Formel bei konstantem V entsprechend weniger Druck.

So. Flasche aufgemacht. Wiederum 300 mbar Überdruck drauf, Flasche zu. Innendruck nun 1100 mbar.
Wieder runtergefahren zum Strand: innen liegen dort aber immer noch 1100 mbar an (bei angenommerner gleicher Temperatur nach der isothermen Formel). Da reell die Temperatur bei gleichem Volumen aber gestiegen ist, liegt nach der besagten isochoren Formel wieder mehr Druck an.



Der Außendruck kann aber nur dann auf den Innendruck Einfluss nehmen, wenn er den Körper durch Komprimierung so beinflussen kann, dass auch sein Volumen verkleinert wird. Da das aber bei starren Hüllen nicht gegeben ist, kann auch keine Beinflussung des Innendrucks erfolgen.

Anderes herum: wenn von außen Druck auf einen komprimierbaren Behälter daraufkommt, wird das Volumen innen verkleinert und somit steigt innen auch der Druck !!!!!


Nach Auffassung von Roland und Stefan müsste ja dann aber der Druck innen sinken. Und da hat die Auslegung der Gleichung etwas dagegen.


Ergo: bei einer Passüberquerung braucht wegen der Höhe keine Luft abgelassen zu werden. Es wird durch die Abkühlung bei der relativ geringen Audehnung des Schlauchmaterials eher weniger Druck auf dem Schlauch sein.

.

[OLKA]

...und wenn ich jetzt als Taucher in z.B. 20 m Tiefe einen kräftigen Zug Luft aus der Flasche nehme, meine Lunge verschliesse und auftauche,....

zerreist meine Lunge nicht?

[stebn]

so ich Antworte jetzt nicht sondern Frage

....Thomas

Dann mach doch mal eine Beispielrechnung!!

Das Boot hat in 0 Meter Höhe einen Luftdruck von 240mbar!! bei 20Grad Lufttemperatur und Luftdruck 1013mbar

Du hältst oben auf dem Berg an in 1000Meter Höhe

Die Temperatur in den Bergen sinkt um 4,5 Grad??

Was Hoch ist der Luftdruck im Boot??

Wenn du jetzt immer noch meinst dass man keinen Druck ablassen muss irrst du dich!!!

[OLKA]

Zitat von stebn

Die Temperatur in den Bergen singt um 4,5 Grad??

Was Hoch ist der Luftdruck im Boot??

Wenn du jetzt immer noch meinst dass man keinen Druck ablassen muss irrst du dich!!!

Lasst doch mal die Temperatur aus dem Spiel. Das verkompliziert doch nur alles und bei Inversionswetterlage passts sowieso nicht mehr....

[snoopy21]

Zitat von stebn

so ich Antworte jetzt nicht sondern Frage

....Thomas

Dann mach doch mal eine Beispielrechnung!!

Das Boot hat in 0 Meter Höhe einen Luftdruck von 240mbar!! bei 20Grad Lufttemperatur und Luftdruck 1013mbar

Du hältst oben auf dem Berg an in 1000Meter Höhe

Die Temperatur in den Bergen singt um 4,5 Grad??

Was Hoch ist der Luftdruck im Boot??

Wenn du jetzt immer noch meinst dass man keinen Druck ablassen muss irrst du dich!!!

Nehmen wir mal an der Schlauch wäre starr. d. h. das Volumen ändert sich nicht.

dann rechnet es sich nach P1/T1=P2/T2

P2= 1240 mbar * 288,5 K / 293 K = 1220,96 mbar


Nochmals zum Verständnis:
Sinkt der äußere Luftdruck, dann würde sich bei flexiblem Schlauchmaterial das Gasvolumen im Schlauch ausdehnen und der Druck bei konstanter Temperatur sinken.

Bei einer Luftdruckerhöhung bei konstanter Temperatur würde ein flexibler Schlauch komprimiert, d. h. das Volumen sinkt. Somit steigt dann der Druck.

D. h. Auf eine exakte Rechnung kann hier verzichtet werden, da ohnehin die Angabe zur Ausdehnungsfähigkeit des Materials fehlt.
Aber vom Ergebnis würde es sicher eher knapp unter 1220 liegen, wenn sich der Schlauch gering ausdehnen kann.

Isotherme Platzhalterrechnung (Einheiten sind für die Trendrechnung egal):

P2=P1*V1/V2

Nehmen wir mal P1 mit 1240 mbar an, und V1 mit 500 l, das Volumen dehnt sich um 10 l aus, d.h. V2 = 510 l

Dann ergibt sich P2 =1240 mbar * 500 l / 510 l = 1215,7 mbar

Luftdruckerhöhung = Volumenminderung innen wieder um 10 l:

dann ergibt sich P2 = 1240 mbar * 500 l / 490 l = 1265,3 mbar


Ist das jetzt klar geworden ????

D. h. in deinem vorgeschlagenen Beispiel wäre sowohl von einer Volumenausdehnung als auch von einer Temperaturabsenkung auszugehen, die sich summativ mindernd auf den inneren Druck auswirken.

Somit irrst du dich!
.

[snoopy21]

Doch. Weil dein Körper- und insbesondere das Lungengewebe nicht starr ist. Und nicht reißfest. Das Gas in den Lungen kann sich ausdehnen. Bis zu dem Zeitpunkt, wo das Gewebe nicht mehr gegenhalten kann.

.

[Aladin]

Zitat von OLKA

...und wenn ich jetzt als Taucher in z.B. 20 m Tiefe einen kräftigen Zug Luft aus der Flasche nehme, meine Lunge verschliesse und auftauche,....

zerreist meine Lunge nicht?

Olaf,

natürlich nicht... nehmen wir mal an...
Du hast die Flasche Ouzo getrunken, mit ner Flasche Wein nachgespült und hast grad den Druck aus deinem Schlauch in den Trocki entlassen... Dann bist du so voll das du irgendwann beim Auftauchen so tierisch Rülpsen musst das deiner Lunge nix passiert (das Fischsterben im Umkreis von 20 Metern lassen wir mal ausser acht)...

So jetzt mal wieder ernsthaft... Ich lass vor jeder Passfahrt komplett die Luft aus den Schläuchen... Da bin ich auf der sicheren Seite (und bekomm das Boot ins Auto )

Gruß Carsten
PS: Bin ich froh das ich mit den Formeln nix anfangen kann... Da passiert meinem Boot wenigstens nichts...

[Markus[LB]]

Zitat von snoopy21

Ein Beispiel:
Nehmt mal an, ihr trinkt am Strand eine Ouzoflasche leer . Der Luftdruck beträgt hier mal runde 1000 mbar ;-). Dann pumpt ihr 300 mbar Überdruck rein und verschießt die Flasche zeitgleich verlustfrei absolut dicht (theoretischer angenommener Idealfall). Dann liegen nach eurer Rechnung 1300 mbar Innendruck an.
Dann lasst ihr euch flugs nach oben gefahren (selbst fahren könnt ihr ja dann nicht mehr ). Umgebungsdruck ist dort 800 mbar. Bei gleicher Temperatur würden innen immer noch 1300 mbar anliegen. Bei der reell gesunkenen Temperatur bei gleichem Volumen wären es dann nach obiger Formel bei konstantem V entsprechend weniger Druck.

So. Flasche aufgemacht. Wiederum 300 mbar Überdruck drauf, Flasche zu. Innendruck nun 1100 mbar.
Wieder runtergefahren zum Strand: innen liegen dort aber immer noch 1100 mbar an (bei angenommerner gleicher Temperatur nach der isothermen Formel). Da reell die Temperatur bei gleichem Volumen aber gestiegen ist, liegt nach der besagten isochoren Formel wieder mehr Druck an.



Der Außendruck kann aber nur dann auf den Innendruck Einfluss nehmen, wenn er den Körper durch Komprimierung so beinflussen kann, dass auch sein Volumen verkleinert wird. Da das aber bei starren Hüllen nicht gegeben ist, kann auch keine Beinflussung des Innendrucks erfolgen.

Anderes herum: wenn von außen Druck auf einen komprimierbaren Behälter daraufkommt, wird das Volumen innen verkleinert und somit steigt innen auch der Druck !!!!!


Nach Auffassung von Roland und Stefan müsste ja dann aber der Druck innen sinken. Und da hat die Auslegung der Gleichung etwas dagegen.


Ergo: bei einer Passüberquerung braucht wegen der Höhe keine Luft abgelassen zu werden. Es wird durch die Abkühlung bei der relativ geringen Audehnung des Schlauchmaterials eher weniger Druck auf dem Schlauch sein.

Hallo Thomas,

kam Dir die Idee vor oder nach dem Ouzo?

Klar der Innendruck in der Flasche bleibt konstant nach dem Verschließen, egal was der Aussendruck macht. Aber das ist nicht das Thema, das Problem ist das delta zwischen Innen- und Aussendruck. Wenn das delta zu groß wird, dann platzt die Flasche! Egal welcher Druck jetzt in der Flasche ist oder welcher eben nicht...
Ich gehe übrigens davon aus, dass die Aussenhülle des Schlauchbootes durchaus nicht als fest angenommen werden darf. Die Hülle dehnt sich mit steigendem Druck, was bei einer Stahl- oder Glasflasche nicht passiert. Prinzipiell sollte man den Druck im Schlauch bei nichtbenutzen sowieso etwas absenken, also warum nicht auch beim Transport?

So und ich schreibe jetzt zu diesem Thema auch nichts mehr. Soll doch jeder mit seinem Boot machen, was er will. Ich sehe schon das erste Boot im Weltall

Gruß Markus

[brando]

Zitat von HaraldGesser

Jetzt fehlt eigentlich nur noch der Kommentar von Ferdi in dem er bemerkt daß das Problem bei den Zodiaks nicht relevant ist weil die eh die Hälfte an Luft durch die Ventile verloren haben bis sie auf dem Pass sind...


Grüße

Harald

..... ich habe lange nicht mehr so gelacht

PS: mir ist Wurscht ob der Druck auf einem Pass steigt oder nicht, dank Überdruckventile.
Die allerdings haben den netten kleinen Nachteil, dass das Boot bei Hitze Luft ablässt aber wenns dann am Abend kühler wird muss ich gelegentlich nachpumpen.

Zitat von HaraldGesser

Jetzt fehlt eigentlich nur noch der Kommentar von Ferdi in dem er bemerkt daß das Problem bei den Zodiaks nicht relevant ist weil die eh die Hälfte an Luft durch die Ventile verloren haben bis sie auf dem Pass sind...


Grüße

Harald

wenn ich mir die ganzen Postings so überfliege, dann hat Zodiac doch wirklich einen pragmatischen Ansatz für das Problem gefunden .

[stebn]

....hier werden keine Witze gemacht!!


Das ist ein ernstes Thema

Na wenn man Stundenlang über Schraubensteigungen reden darf darf man auch über den Druck reden