Physik verstehen 2, Schülerbuch

64 3  Arbeitsheft-Seite 37 Die Messung des Luftdrucks 1. Was fand Evangelista Torricelli über die Größe des Luftdrucks heraus? Wasser im verkehrten Glas (Abb. 64.1)  E1 Fülle ein Glas mit glattem Rand voll mit Wasser. Lege eine Ansichtskarte darauf, halte diese und drehe das Glas um. Die Karte hält am Glas. Das Wasser fließt nicht aus. Im Versuch V1 kannst du erkennen, dass der äußere Luftdruck so stark ist, dass er das Wasser im Glas halten kann. Doch wie hoch kann die Wassersäule sein, dass der Luftdruck sie halten kann? Wasser im Schlauch (Abb. 64.2)  E1 Fülle einen etwa 11m langen durchsichtigen Schlauch mit Wasser und lege ihn in eine Wasserwanne. Verschließe ein Ende mit einem Stopfen. Ziehe das verschlossene Ende im Stiegenhaus hinauf. Das andere Ende soll in der Wanne bleiben. Ab etwa 10m Höhe wird die Wassersäule nicht mehr vom Luftdruck gehalten. Das überschüssige Wasser strömt in die Wanne zurück, im Schlauch darüber ist ein luftleerer Raum. Der italienische Physiker Evangelista Torricelli (1608–1647, Abb. 64.3) führte einen ähnlichen Versuch durch. Er verwendete allerdings Quecksilber statt Wasser. Bei normalem Luftdruck bleibt die Quecksilbersäule im verschlossenen Teil eines U-Rohres etwa 760mm hoch stehen. Daraus entwickelte er das Quecksilber­ barometer (Abb. 64.4 und 64.5). Torricelli gilt auch als Entdecker des Vakuums , des luftleeren Raumes. Dieses wurde allerdings in der damaligen Zeit heftigst angezweifelt. Man meinte, ein Vakuum sei allenfalls in Torricellis Kopf anzutreffen. 2. Wie stark ist der Luftdruck in Meereshöhe? Der Luftdruck kann eine Quecksilbersäule von 76 cm Höhe oder eine Wassersäule von etwa 10m Höhe halten. Hat die Wassersäule eine Grundfläche von ​1 cm​ 2 ​, ergibt dies eine Masse von etwa 1 kg und eine Gewichtskraft von etwa 10N. Daher drückt die Luft mit einer Kraft von etwa 10N pro ​cm​ 2 ​= 1 bar oder 1 000hPa. V1 64.1 Wasser im verkehrten Glas V2 11m langer PVC-Schlauch (durchsichtig) Wasser 64.2 Wasser im Schlauch Infobox: Der Luftdruck (ca. 1 bar) kann eine Wassersäule von etwa 10m Höhe halten. 64.3 Evangelista Torricelli erfand das Quecksilberbarometer und erzeugte dabei erstmals ein Vakuum. 64.4 Skala eines alten Quecksilber­ barometers Vakuum Queck- silber Luftdruck Luft- druck 760 mm Gewichtsdruck der Quecksilber- säule 64.5 Zwei Arten von Quecksilberbarometern: Heber- und Birnbarometer Torricelli fand heraus, dass der einseitig wirkende Luftdruck in Meeres­ höhe eine 760mm hohe Quecksilbersäule im Gleichgewicht halten kann. M Kraftmesser Hafthaken Glasplatte 64.6 Ein starker Saugnapf Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv