Vakuum hausgemacht

[Klaus_0168]

Hi Manf,
hier ist noch ein reiner Theoretiker.
Ich nehme mal an, das Du im ersten Versuch Wasser aus dem Hahn genommen hast. Da dieses Wasser mit Mineralien und div. weiteren Stoffen durchsetzt ist, werden auch CO2 und andere Gase dabei sein, die bei einem Unterdruck weit über dem absoluten Nullpunkt ausgasen.
Damit hast Du wieder Gase im Schlauch, die den Versuch stören. Die Verwendung von destilliertem Wasser sollte diesen Effekt verhindern.
Kommt das hin ??

Gruße Klaus

[bhm]

Mir ist immer noch nicht ganz klar wozu T-Stück aund Klammer aber mal sehen ..

Fragen:
1. Wie lief das Experiment ab?
2. Welcher Effekt musste kompensiert werden?
3. Wie?
4. Welcher tiefste Druck konnte erreicht werden, wodurch bestimmt?
5. Welchen Einfluss hat der Luftdruck?
6. Welchen Einfluss hat die Temperatur?
7. Welchen Einfluss hat der Kapillareffekt?

Einiges haben wir ja schon: Frage 4, das ging gut. Daraus kann man schon auf die Antworten zu 5. 6. und 7. schließen.

4. 28mbar Dampfdruck Wasser @23°C
5. keinen auf den Druck im Kolben, aber die Wassersäule steht höher wenn Luftdruck höher
6. je höher T desdo höher der Dampfdruck, in etwa exponentiell zunehmend. Die Wassersäule sollte durch den etwas höheren Gegendruck im Kolben sinken, und gleichzeitig durch die geringere Dichte des Wassers steigen. Was tatsächlich passiert ist 'ne Rechenaufgabe.
7. Tjaa, ein Teil der Gewichtskraft wird durch den Kapilareffekt kompensiert, also sollte die Säule höher stehen als aus den anderen Effekten berechnet. Ich denke das gilt aber nur solange der Schlauch unten in einer Schale mit Wasser hängt oder noch ein Tropfen am Schlauch hängt. Wenn unten auch ein Meniskus im Schlauch ist habe ich ja auch eine gleichgroße Kapilarkraft nach unten.

Selterswasser wäre wohl für das Experiment überhaupt nicht geeignet. Oder zumindest nicht ohne eine Beantwortung der Frage 3...

hmmm, geht es um die im Wasser gelöste Luft? Die würde natürlich bei Unterdruck ausperlen und kein Vakuum zulassen. (die Natur mag kein Vakuum, horror vacui) Gegenmaßnahme ist das Wasser vorher abzukochen.

Aber jetzt erklär mir mal einer wozu das T-Stück da ist ...

ciao .. bernd

[bhm]

Damit hast Du wieder Gase im Schlauch, die den Versuch stören. Die Verwendung von destilliertem Wasser sollte diesen Effekt verhindern.
Kommt das hin ??

da war ich knapp zu spät

[Klaus_0168]

Hi bhm,
sagen wir doch einfach Unenschieden - oder?

Klaus

[Manf]

Ja toll, ist ja alles bekannt. Ein paar Erläuterungen wollte ich noch geben und es bleibt Frage Nr.3.
Besonders freut mich die perfekte Antwort auf die Fragen 4-7. dem kann ich nichts hinzufügen. Zu Frage 6 könnte man auch sagen Dampfdruck nach Tabelle, bei dieser hier könnte man interpolieren. http://www.wissenschaft-technik-ethi...ampfdruck.html

Frage 2 ist auch richtig beantwortet. Zunächst einmal sind im Wasser gelöste Gase praktisch immer vorhanden, sonst würden uns die Fische etwas husten, oder eigentlich dann gerade nicht. Ich glaube die Gase sind genauso in destilliertem Wasser. Durch Abkochen kann man sie entfernen die Gase und auch durch Unterdruck, im Experiment selbst ist es etwas zu spät, es sein denn man kombiniert das irgendwie geschickt.

Bei der Durchführung des Experimentes wusste ich es auch noch nicht, wie viel Gas im Wasser sein kann, von der Temperatur hängt es auch noch ab. Es gibt zum Glück Angaben auch dafür (in cm³ pro Liter). So sind es für Sauerstoff bei 23° Wassertemperatur 28cm³ pro 1000cm³ Wasser. Die Zahl ist recht anschaulich. Das ist ein Volumenanteil von 0,028. Die Zahl kam schon mal vor, beim Dampfdruck des Wassers bei 23°, der war 0,028 Bar.
Dann brauche ich mir für den Fall nur eine Zahl zu merken. Wenn der maximale Sauerstoffgehalt bei 23° auf Dampfdruck des Wassers bei 23° ausgedehnt wird dann hat er auch gerade ein Volumen von 1000cm³.
http://www.espere.net/Germany/water/dewatexpsolde.html
http://www.uni-bayreuth.de/departmen...er_luft1_l.htm
http://www.quarks.de/alltag1/06.htm

Aus einem Liter Wasser kann man bei dem Experiment bis zu einen Liter Sauerstoff herausholen (expandiert, wenn soviel gelöst war) und noch mal halb so viel Stickstoff, von CO2 reden wir gar nicht, das kann deutlich mehr sein.

Wenn man das Wasser aus der Vorratsflasche über ein Drosselventil (Schlauchknick mit Aktenklammer) durch den Schlauch abfließen lässt, dann sieht man, wie sich hinter dem Drosselventil Blasen bilden. Die Blasen nehmen, noch bevor der Druck so gering ist, dass das Wasser verdampft, etwa den gleichen Raum ein wie das Wasser (offensichtlich hatte das Leitungswasser in der Vorratsflache soviel Gas).

Jetzt könnte man noch etwas zu Frage 3 sagen.
Manfred

[Florian]

Meine Güte, so aufwändig hätte ich mir die Erklärung des Experiments nicht vorgestellt! ;o)

[Manf]

Ich habe übrigens noch eine andere Überlieferung der Darstellung des Experiments von Blaise Pascal mit dem Weinfass gefunden und es scheint so, als hätte man in der offiziellen Darstellung etwas entfernt.
Manfred

[Florian]

Ich sag nur:
"Musst Du eigentlich immer überall Deine Nase reinstecken?" -> Der kleine Kopf oben rechts! ;o)

[Manf]

Falls noch offen ist, wie man das Wasser gleich mit dem System entgast oder was man mit dem T-Stück machen kann: hier noch der Ablauf.

Der Vorgang ist elemetar dargestellt und kann natürlich auch in Teilen iterativ durchgeführt werden.

Wichtig ist mir noch der Nachweis, dass der Raum des Kolbens wirklich mit Wasserdampf und nicht mit Gas gefüllt ist. Der gelingt am einfachsten, wenn man entgastes Wasser wieder einströmen läßt und bestätigt, dass keine Luftblase zurückbleibt. Das ist in der elementaren Apparatur nicht enthalten. Hierzu kann man in einer zweiten Vorratsflasche am unteren Ende das Schlauchs entgastes Wasser auffangen und zum Experient verwenden. (An einer Schnur zum hochziehen).

Als Letztes noch die Funktion der drei Aktenklemmen. Zwei sind zum Schließen vor und hinter dem T-Stück und die dritte sollte dazu dienen, das untere Schlauchende zu einem U zu formen damit keine Luftblasen von Schlauchende her aufsteigen. Das ist aber bei 3mm Durchmeser nicht zu befürchten.
Manfred

Bild hier  

[Manf]

Damit ist alles aufgeklärt, so ganz kompliziert war es ja nicht, nur wenn man es auch noch zahlenmäßig ausrechnen will.

Ich melde mir hier nur noch mal kurz um davor zu warnen das Experiment mit einer großen alten Flasche unbekannter Qualität zu machen, einer Weinflasche etwa. Ich hatte die Flasche bewußt klein und stabil gewählt, sodaß bei einer Zerstörung nicht viel Energie frei wird.

Eine gute Idee wäre auch, die Flasche locker in zwei Lagen klares Kuststoff (Tüten) zu packen und beim Versuch Handschuhe zu tragen. Solange nichts passiert ist es nicht nötig, aber sonst ist man ja immer erst hinterher schlauer.
Manfred