ÜB-U-Rohr Lösung

LMPG_Hydrostatischer Druck & U-Rohr LÖSUNGEN
LAB1A/B
Aufgabe 1:
a) Herrscht in der Apparatur ein Unterdruck oder
ein Überdruck? Begründen Sie ihre Antwort.
Überdruck, da die Flüssigkeitssäule durch den in
der Apparatur herrschenden Druck weggedrückt
wird.
b) Berechnen Sie den Druck in der Apparatur. Das
U-Rohr ist mit einer Flüssigkeit der Dichte 1.356
g/mL gefüllt.
P = h**g= 0.175 m*1356 (Kg/m3)*9.81 (m/s2)
P = 2327.913 Pa
=0.023279 bar
Papp=Patmos.+P = 0.998 bar
c) Geben Sie den Druck in der Apparatur in den
Einheiten
bar, 0.998 bar
mbar, 998 mbar weil 1 bar = 1000 mbar
Pa und 99800 Pa weil 1bar = 100000Pa
Kpa an. 99.8 KPa 1KPa = 1000 Pa
Aufgabe 2:
a) Herrscht in der Apparatur ein Unterdruck oder
ein Überdruck? Begründen Sie ihre Antwort.
Unterdruck, da die Flüssigkeitssäule durch den in
der Apparatur herrschenden Druck angesaugt wird.
b) Berechnen Sie den Druck in der Apparatur. Das
U-Rohr ist mit Quecksilber, Dichte 13500 mg/mL,
gefüllt.
= 13500 mg/mL = 13.5 g/mL = 13500 Kg/m3
h = 27.5 mm = 2.75 cm = 0.0275 m
P = h**g= 0.0275 m*13500 (Kg/m3)*9.81 (m/s2)
P = 3641.9625 Pa
=0.0364196 bar
Papp=Patmos.- P = 85000 Pa - 3641.9 Pa
= 81358.1 Pa
c) Geben Sie den Druck in der Apparatur in den
Einheiten
bar, 0.81358 bar weil 100000 Pa = 1 bar
mbar, 813.58 mbar weil 1000 mbar = 1 bar
hPa und 813.58 hPa weil 1 hPa = 100 Pa
Mpa an.0.081358 MPa weil 1 MPa = 106 Pa.
A. Soi
12.10.2015
1
LMPG_Hydrostatischer Druck & U-Rohr LÖSUNGEN
LAB1A/B
Aufgabe 3: Wie hoch muss eine Wassersäule sein, damit am unteren Ende der Säule der gleiche Druck
herrscht, wie am unteren Ende einer 50 cm hohen Quecksilbersäule?
PH2O = PHg
h*1000 (Kg/m3)*9.81 (m/s2) = 0.5 m*13500 (Kg/m3)*9.81 (m/s2)
h*1000 (Kg/m3) = 0.5 m*13500 (Kg/m3)
h*1000 (Kg/m3) = 6750 (Kg/m2)
h= 6750 (Kg/m2)/ 1000 (Kg/m3) =6.75 m
Aufgabe 4:
Wie Gross muss der Gasdruck mindestens sein, damit das Gas durch die Flüssigkeit (Quecksilber,
 =13.5 g/cm3) strömen kann?
PGas = Patm. +P
PGas = 98000 Pa + 0.15 m*13500 (Kg/m3)*9.81
(m/s2)
PGas = 98000 Pa + 19865.25 Pa
PGas = 117865.25 Pa = 1.179 bar
Aufgabe 5:
Wenn der Druck auf der linken Seite auf 900 mbar
reduziert wird, steigt die Flüssigkeitssäule auf der linken
Seite an. Welche Dichte hat die Flüssigkeit, wenn sich
ein Höhenunterschied von 25 cm einstellt?
P = 75 mbar = 7500 Pa
7500 Pa = 0.25 m**9.81 (m/s2)

7500
Kg
m  s2
m
0.25 m  9.81 2
s
Bedenke: Pa  N  Kg  m  Kg
m2 s 2  m2 s 2  m
= 3058.1 Kg/m3.
A. Soi
12.10.2015
2
LMPG_Hydrostatischer Druck & U-Rohr LÖSUNGEN
LAB1A/B
Aufgabe 6: Bearbeiten Sie die Aufgabe 32 auf S. 111 des technische Mathematik Buches.
Hydrostatischer Druck links = Hydrostatischer Druck rechts
hEther*Ether*g = hWasser*Wasser*g
hEther*Ether = hWasser*Wasser
11.4 cm*Ether = 8.3 cm* 1 g/cm3
Ether = (8.3 cm* 1 g/cm3 )/ 11.4 cm =0.728 g/cm3
Aufgabe 7: Bearbeiten Sie die Aufgabe 4 auf S. 100 des technische Mathematik Buches.
Diese Aufgabe ist ähnlich zu Aufgabe 4.
PGas = PGas-Reaktor +P
800000 Pa = 45300 Pa + h*1325 (Kg/m3)*9.81 (m/s2)
34700 Pa= h*12998.25 (Kg/m2*s2)
Kg
m  s2
Bedenke: Pa  N  Kg  m  Kg
h
Kg
m2 s 2  m 2 s 2  m
12998 .25  2 2
m s
34700
h = 2.67 m
Aufgabe 8: Bearbeiten Sie die Aufgabe 7 auf S. 101 des technische Mathematik Buches.
hwässrige Phase= 70 mm = 0.07 m
horganische Phase= 65 mm = 0.065 m
Gesamter hydrostatischer Druck P:
P= Porganische Phase+ Pwässrige Phase
P=810 Kg/m3*0.065m*9.81(m/s2)+ 1120 g/m3*0.07m*9.81(m/s2)
P = 1285.6 Pa = 12.9 mbar.
A. Soi
12.10.2015
3
LMPG_Hydrostatischer Druck & U-Rohr LÖSUNGEN
LAB1A/B
Aufgabe 9:
9.5 g Octan C8H18 werden in das rechte Rohr
eines mit Wasser gefüllten U-Rohres gegeben.
Berechnen Sie die in der nebenstehenden
Abbildung gezeigten Höhen.
Der Rohrdurchmesser beträgt 0.5 cm.
Höhe Octan berechnet sich aus dem Volumen
Octan und der Kreisfläche des Rohres.
VOctan = 9.5 g/(0.698 g/cm3)=*r2*hOct.
13.61 cm3=*r2*hOct.
13.61 cm3=*(0.25 cm)2*hOct.
13.61 cm3=0.19635 cm2*hOct.
hOct.= 69.315 cm.
Hydrostatischer Druck links = Hydrostatischer
Druck rechts
hOct*Oct*g = hWasser*Wasser*g
hOct*Oct= hWasser*Wasser
69.315 cm*0.698 g/cm3 = h* 1 g/cm3
h = 48.38 cm
A. Soi
12.10.2015
4

Download Report