hallo liebe Leute. Ich habe mal gelesen, was genau das kontinuitätsgesetz ist und das kontinuitätsgesetz sagt in dem Sinne einfach aus , wenn ein Rohr eine Verengung an einer Stelle hat , kommt am Ende der Röhre genau soviel raus , als wenn die Röhre keine Verengung hätte. Das wird erreicht , indem die Geschwindigkeit der z.b Luft an der verengung erhöht wird (Das ist auch der Grund , warum dann ein Unterdruck entsteht , weil die Energie für das Beschleunigen ja auch irgendwo her muss, aber das ist jetzt egal). Klingt ja auch ganz logisch , aber irgendwie auch nicht.
Ich meine die Luft kann ja nicht denken und kann daher auch nicht denken : „ich muss jetzt schneller Strömen , damit hinter mir kein Stau entsteht“
Also gibt es villeicht eine einfache Erklärung , warum denn jetzt genau die Luft schnell stömen muss?
Meine Antwort : Es gibt keine.
Mein Vater hat gesagt , dass das so kompliziert ist , dass man es mit den menschlichen Verstand nicht verstehen kann und es hat wird nie ein Mensch verstehen warum das „wirklich“ so ist.
Was meint ihr so dazu?
Was passiert, wenn die Teilchen nicht mit erhöhter Geschwindigkeit durch die Engstelle düsen, sondern „links 1000 Teilchen pro Sekunde einströmen und rechts nur 500 pro Sekunde abfließen“?
Da würde es einen stetig ansteigenden Druck geben. Zum Glück geht es aber durch die kleine Öffnung weiter, so dass sich nach kurzer Zeit ein Gleichgewicht der zuströmenden Teilchen und der abfließenden Teilchen ergibt.
Moin,
Physik ist die Lehre von den Kräften, deshalb muss die Luft auch nicht denken. Es reicht, wenn sie spürt, dass es eng wird, dann versucht sie auszuweichen. Nach hinten geht nicht, da schiebt die einströmende Luft, also drückt sie nach innen, das sind aber schon andere Teilchen, die auch nicht nach hinten können. Bleibt zur Flucht also nur eine Richtung, nämlich nach vorn.
Gruß
Ralf
PS: Das geht aber nur, wenn die Teilchen schneller werden.
Das hatte ich Dir doch schonmal vor ein paar Tagen in diesem Thema erklärt:
Grüße
Pierre
P.S.:
Willst Du das wirklich wissen?
@X_Strom @drambeldier @Pierre
ich habe aber mal gelesen (z.b https://www.tec-science.com/de/mechanik/gase-und-fluessigkeiten/hydrodynamisches-paradoxon-druck-als-energie/)
, dass die Beschleunigung auch Energie brauch und die wird dann aus der Energie vom Druck gewonnen, also entsteht dadurch der Unterdruck.
Wenn aber von hinten sich der Druck erhöht , wird doch die Bewegungs-Energie doch dann aus den Überdruck umgewandelt, also wie soll dann der Unterdruck entstehen ?
Klingt nicht logisch. Dann könnte man ja das Gas in Nord Stream 2 durch einen Strohhalm leiten. Natürlich entsprechend druck- und wasserfest.
Nein. Vor und nach der Verengung strömt pro Zeiteinheit die gleiche Menge Gas/Flüssigkeit durch das Rohr.
Wenn ich ein Rohr A ohne Verengung und ein Rohr B mit Verengung parallel betrachte, wird bei gleichem Druck mehr Volumen pro Zeit durch Rohr A fließen.
In Rohr B wird das Medium zwar an der Verengung beschleunigt, trotzdem ist der Gesamttransport durch das Rohr verringert.
Stell dir vor, dass du einen Wasserhahn langsam zudrehst.
Nein. Das hast Du falsch verstanden. Das Kontinuitätsgesetz sagt für nicht komprimiertere Fluide, dass das Volumen pro Zeiteinheit vor, in und nach der Engstelle gleich ist.
Das bedeutet, das Produkt aus Leitungsquerschnitt und Strömungsgeschwindigkeit ist gleichbleibend.
Wenn man also einen Wasserhahn so weit zu dreht, dass nur 100ml/h hindurch fließen, dann fließt auch durch das 10 cm-Rohr davor nur 100ml/h. Der Unterschied liegt dann in der Geschwindigkeit im und vor dem Wasserhahn.
Mal ganz kurz eine „Vor-Frage“. Stimmt das aber , was ich oben geschrieben habe ? Also das durch die Beschleunig der Druck sinkt, weil die Energie umgewandelt wird ?
Ja. Die potentielle Energie, die im Druck gespeichert ist, wird (teilweise) in kinetische Energie des strömenden Mediums umgewandelt.
Was ich dann aber nicht verstehe, die Luft wird ja schneller , weil sich vor der Verengung die Luft ansammelt, oder ?(dadurch steigt ja auch der Druck (?)). Aber warum entsteht dann der Unterdruck in der Verengung? Weil wenn die Luft ja schon durch den Überdruck vor der Verengung Beschleunigt wird , muss die Luft doch dann keine Druck-Energie in der Engstelle in Kinetische umwandeln, weil die Luft hat doch schon die Energie vom Überdruck?
Und außerdem ziemlich hoch hitzebeständig. Du hast nämlich die Reibung vergessen.
Und ja, das könnte man.
Schöne Grüße
MM
Was ich dann aber nicht verstehe, die Luft wird ja schneller , weil sich vor der Verengung die Luft ansammelt, oder ?(dadurch steigt ja auch der Druck (?)). Aber warum entsteht dann der Unterdruck in der Verengung? Weil wenn die Luft ja schon durch den Überdruck vor der Verengung Beschleunigt wird , muss die Luft doch dann keine Druck-Energie in der Engstelle in Kinetische umwandeln, weil die Luft hat doch schon die Energie vom Überdruck?
@KeinesHerrenKnecht @Pierre @drambeldier @Aprilfisch
Nein. Der Druck ist bis zur Verengung überall gleich. An der Verengung (nicht davor) steigt die Strömungsgeschwindigkeit, und damit sinkt der Druck.
Ah ok . Ich war nur etwas verwirrt, wegen der 1 und 2 Antwort.
es stimmt also nicht , wenn man sagt , dass vor der Engstelle ein Überdruck entsteht , welcher dann für die schnellen Geschwindigkeiten schuld ist?
Falls ja , verstehe ich aber nicht genau , warum denn die Strömung schneller wird? Also das Kontinuitätsgesetz , ist mir schon klar . Was rein muss , muss auch wieder raus. Allerdings wie ich bereits geschrieben , kann die Luft nicht denken und daher denkt die Luft auch nicht : ich muss schneller strömen, damit hintermir kein Stau entsteht.
Gibt es dafür eine genauere Erklärung oder ist die genauste Erklärung einfach : Was rein muss , muss auch wieder raus ?
Lass doch mal das mit „Über“ und „Unter“.
Vor der Engstelle gibt es eine Geschwindigkeit v1, einen Druck p1, einen Querschnitt A1, einen Volumenstrom V1 auf einer Strecke s1. Nach der Engstelle ersetze 1 durch 2.
Und p1 wird in kinetische Energie zugunsten v2 gewandelt, daher ist p2 niedriger.
Du hast das schon verstanden.
@KeinesHerrenKnecht
Aber gibt es dennoch eine Erklärung warum das so ist ?(siehe meine Frage oben bzw. Antwort 17) Oder ist das auch so eine Sache , die man einfach akzeptieren muss , weil es keine (Sinnvolle) Antwort darauf gibt u.ä ?
Hi!
Das ist ja hier ein Folgethema zu deiner letzten Frage…
Bitte vergiss nicht: Bernoulli sagt so erstmal nur was über viskositätsfreie, inkompressible Medien aus.
Viskosität beschreibt die Zähflüssigkeit, je geringer sie ist, desto weniger Druck braucht es, um das Medium durch eine enge Öffnung zu drücken. Ganz ohne Viskosität braucht es dazu gar keinen Druck, und nur damit gilt eben auch, dass vor und hinter einer Verengung der gleiche Druck herrscht…
Inkompressibel sind alle Flüssigkeiten, sofern man nicht genau hinschaut. Gase lassen sich aber alle einfach komprimieren.
In der Realität sieht das alles deutlich anders aus, Flüssigkeiten haben eine hohe Viskosität, Gase immernoch eine geringe. Dafür sind Gase kompressibel. Daher gilt das alles nur in gewissen Grenzen, bzw. die Beobachtung und das Verständnis beisst sich scheinbar mit dem Naturgesetz. Das trifft auf Bernoulli ganz besonders zu, weil das wirklich unintuitiv ist.
Vielleicht nochmal ein einfaches Modell, um Bernoulli zu verstehen:
In einem Gas können die Moleküle wild durcheinander fliegen, weil zwischen ihnen viel Platz ist. Natürlich gibt es Kollisionen zwischen ihnen und mit den Wänden, wie auf dem Billard-Tisch. Bei so einer Kollision mit einer Wand wird ein Molekül zurück gestoßen, und beweg sich dann mit der gleichen Geschwindigkeit in eine andere Richtung weiter.
Das gilt auch in einem strömenden Gas - hier ist es so, dass die Teilchen sich weiterhin in alle Richtungen bewegen, in Strömungsrichtung aber eben ein wenig stärker.
Kommt nun eine Verengung, müssen die Moleküle sich zwangsläufig schneller in Strömungsrichtung bewegen, das hatten wir ja schon. Aber die Energie ist ja erhalten, woher also nehmen? Nun, wenn im Schnitt die Geschwindigkeiskomponente in Strömungsrichtung höher ausfällt, muss eben die Komponente quer dazu geringer werden. Und das heißt, die Wucht, mit der die Moleküle auf die Wand auftreffen, ist ebenfalls geringer, und weil das ja den Druck definiert, ist der auch geringer.