DRUCK IN GASEN UND FLÜSSIGKEITEN Phsysikpräsentation

DRUCK IN GASEN UND FLÜSSIGKEITEN Phsysikpräsentation

Aufbau meiner PräsentationI. Wie wurde der „Druck“ überhaupt entdeckt?

I. Evangelista Torricelli

II. Was haben Fledermäuse mit Druck zutun?

III. Menschen mit einer Luftdruck-Antenne?

IV. Druck Unterwasser

V. U-Boot

VI. Tiefseefische

VII. Wärme durch Druck

VIII. Im Straßenverkehr

IX. Im Haushalt

X. Potenzial vom Druck

Wie wurde der Druck überhaupt entdeckt?

• Evangelista Torricelli er war der Erste, der Druck demonstieren konnte

• 15. Oktober 1608 in Faenza• † 25. Oktober 1647 in Florenz

• zählt zu den bedeutendsten Physikern und Mathematikern der Barockzeit

Wie wurde der Druck überhaupt entdeckt?• füllte eine 1 Meter lange, unten geschlossene Glasröhre mit Quecksilber

• drehte die Röhre um und tauchte sie mit dem offenen Ende, das er zuhielt, in eine Schale mit Quecksilber.

• Als er die Öffnung des Rohres freigab, floss Quecksilber nach unten in die Schale

• Der Quecksilberspiegel im Rohr kam in 760 Millimeter Höhe zum Stehen

• Erklärung:

• Die 760 Millimeter hohe Flüssigkeitssäule kennzeichnet das Gewicht der Luft, die auf der Erdoberfläche lastet.

• Die Luft setzt das Quecksilber in der Schale unter Druck und verhindert so das völlige Ausströmen des Quecksilbers aus dem Rohr

Was haben Fledermäuse mit Druck zutun?• verfügen über ein eingebautes Barometer (Vigali

Organ)im Mittelohr

• Immer wenn Tiefdruck herrscht, sind besonders viele Insekten aktiv

• Erst bei dieser Wetterlage – außer wenn es regnet – verlassen Fledermäuse ihre Höhle• So sparen sie Energie

Menschen mit einer Luftdruck-Antenne?• Als neueste heiße Spur gilt die Gefäßwand der

Halsschlagader

• Kommt Tiefdruck auf, sinkt auch der Druck des Blutes auf die Gefäße

• senden die Sensoren Signale ans Hirn, das wiederum dem Herzen eine höhere Pumpleistung „befiehlt“

Druck Unterwasser

• Wasserdruck steigt alle zehn Tiefenmeter um ein bar an • in 40 Metern liegt er bei 5 bar

• Mit vier Liter gefüllter Ballon • nur noch ein Volumen von 0,8 Litern

• Auf 162 Metern wird unsere Lunge auf die Größe eines Apfels zusammengezogen• Herz schlägt nur noch 40x / sek

U-Boot• Rekordmessung 10912 Meter

• Lastet das Gewicht von 125000 PKWs

Tiefseefische• Wie können Fische in solch einer Tiefe überleben?

• besitzen keine luftgefüllte Lunge• Der Wassergehalt des Körpers ist ziemlich hoch

• Wasser ist inkomprssibel • lässt sich nicht kompremieren

Wärme durch Druck• Suche nach zukunftsfähigen Technologien greift man auf

eine uralte Erfindung zurück• Die Dampfmaschine

• sollen wie bisherige Öfen im Keller an die vorhandenen Versorgungsleitungen angeschlossen werden und neben Wärme auch Strom erzeugen

• Und um 90 Prozent preiswerter arbeiten als Gas- oder Ölbrenner.

Im Straßenverkehr• Techniker verfolgen Pläne für ein „Dampfauto“

• ultraharte Kolben aus einer Kohlenstoff-Keramik-Kombination• dadurch wird der Schmierstoff Öl überflüssig

• In fünf bis zehn Jahren sollen genügend leistungsfähige Dampfantriebe für Autos zur Verfügung stehen

Im Straßenverkehr• Dampfautos entlassen keine Schadstoffe in die

Atmosphäre – nur Wasserdampf

• Das Gleiche gilt für die kleinen Dampfmotoren für Mopeds und Motorräder – und sogar für Rasenmäher

Druck im Haushalt• bisherige Technik in Kühlschränken ersetzen könnte

durch ein Luftdrucksystem, das Kälte erzeugt

• Es würde Energie sparen -man bräuchte keine Pumpen mehr

• beruht auf Schallwellen, sind nichts anderes als Luftdruckschwankungen

• So steigt und fällt beim Kammerton der Luftdruck der Welle 440-mal pro Sekunde

Druck im Haushalt• Die Druckquelle des Kühlschranks soll ein Lautsprecher

sein

• sitzt von außen unhörbar in einer kleinen abgeschlossen Druckkammer im Inneren des Kühlschranks mit 160 Dezibel

• der Schall gelangt in ein aufgewickeltes und mit Helium gefülltes Metallrohr

• dabei komprimieren die Schwingungen die Gasteilchen an bestimmten Stellen der Röhre

• an anderen Bereichen verdünnen sie das Gas

• wo das Helium zusammengedrückt wird, entsteht Hitze - wo es verdünnt wird, entsteht Kälte – bis zu -100°C

• wie Wärme wird nach außen abgeführt

• die Kälte gelangt über einen Wärmetauscher in den Kühlschrank und hält die Speisen frisch

Das Potenzial • NASA will Nutzlasten künftig mit einer Druckkanone in die

Erdumlaufbahn transportieren – aus Kostengründen.

• Raketen sind wegen der mitgeführten riesigen Treibstofftanks sehr schwer

• Die dafür nötige Anschubenergie lässt die Startkosten auf 20.000$ pro Kilogramm Nutzlast klettern

• Würde man per Gaskanone nur die letzte Raketenstufe mit z. B. einem Satelliten an Bord ins All schießen, käme man auf lediglich 600$ pro Kilogramm

Aber wie?• Notwendigen Druck soll die in einem großen Gasrohr aufbauen.

• wird eine Mischung aus Methan und Luft gezündet

• Explosion beschleunigt einen schweren Kolben, der Wasserstoff in einer Druckkammer komprimiert.

• Power groß genug ->wird blitzartig über ein Ventil auf das Raumfahrzeug übertragen

Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit!