Hydrostatische druk.

Rens stelde deze vraag op 24 december 2024 om 15:25.

Dag,

Ik vroeg mij het volgende af, als ik een buis vacuüm zuig met de opening net onder het wateroppervlak, dan zie je dat het water omhoog stijgt vanwege de atmosferische druk die buiten de buis op het wateroppervlak duwt. Dit zou ik kunnen doen tot de atmosferische druk buiten de buis even groot is als het gewicht in de buis van het water. Maar wat gebeurt er volgens u dan eigenlijk met de hydrostatische druk onder de buis? Maw, stel dat ik dit zou doen in een groot meer, stijgt dan de hydrostatische druk in het gehele meer? 

Graag uw reactie.

Mvg Rens

Reacties

Theo de Klerk op 24 december 2024 om 16:21

Teken eens wat je bedoelt want ik snap het niet: een buis net onder water. Hele buis onder water of alleen maar het onderste deel?

Er gebeurt verder helemaal niks. Als er zo'n 10 m water kolom in de buis staat dan levert dit ongeveer 1 atm druk  die daarmee de luchtdruk tegenwerkt. Er wordt niet meer water opgezogen (eigenlijk: door de lucht omhoog geduwd).

Rens op 24 december 2024 om 16:55

Uw afbeelding laat precies zien wat ik bedoel. Want hieruit mag ik concluderen dat er 1bar aan waterdruk vlak onder het wateroppervlak heerst? En 2bar op 10meter diepte? Dan mijn tweede vraag, stel dat die buis helemaal onder water zit en ik til hem vervolgens uit het water omhoog, voel ik dan de druk van onze atmosfeer boven op de buis drukken? Omdat de druk van onder naar boven zal afnemen naarmate ik de buis verder uit het water til vanwege het gewicht van water? Kort samengevat, voel ik een steeds groter drukverschil naarmate ik de buis verder uit het water til? Want de illusie is net alsof ik het water omhoog begin te tillen. 

Jan van de Velde op 24 december 2024 om 17:11

Rens

 hieruit mag ik concluderen dat er 1bar aan waterdruk vlak onder het wateroppervlak heerst? En 2bar op 10meter diepte? 

Dag Rens,

Ja en nee.
Aan het wateroppervlak heerst als absolute druk de luchtdruk, 1 bar. Op 10 m diepte komt daar als absolute druk dan nog 10 meterwaterkolom bij, en is de totale absolute druk dus 2 bar. 

Er is nog zoiets als manometerdruk: daarmee vergelijk je de druk in een voorwerp (bijvoorbeeld een fietsband, een vliegtuigcabine, een stoomketel) met de omgevingsdruk, en dan spreek je van overdruk of onderdruk. 
Op zeeniveau is die omgevingsdruk ongeveer 1 bar. Een fietsband die je oppompt tot 2 baro heeft dan een absolute druk van 3 bar. 

In dit geval heeft Theo overal absolute drukken genoteerd. 

Die buis verandert daar niks aan. Daar drukt weliswaar 10 meterwaterkolom (mwk) maar daarboven is er een vacuüm, 0 bar, samen ook gewoon 1 bar. Zo niet, dan is er een drukverschil tussen vlak onder die buis en vlak naast die buis en dan gaat er iets stromen. 

Stel je prikt een gaatje bovenin die buis, dan loopt daar lucht naar binnen want daar heerst een absolute druk van 0 bar (vacuüm) en dus een onderdruk van (-)1 bar. 

Maar daardoor wordt de druk boven die waterkolom ook groter, en dus de druk onderin die buis ook. En dus stroomt er water uit de buis naar het meeroppervlak. De buis loopt langzaam leeg....

Groet, Jan

Rens op 24 december 2024 om 17:20

Bedankt Jan, en klopt mijn laatste gedachte? Dus even in het klein, stel ik til een glas met de bodem naar boven langzaam uit het water, voel ik dan de atmosfeer naar beneden drukken als het water in het glas wordt gedrukt? 

Jan van de Velde op 24 december 2024 om 17:25

Dag Rens,

Dat hangt er van af waar je voelertje zit. Maar de buitenlucht gaat niet meehelpen om je glas op te tillen als je dat bedoelt. Met een glas voel je dat niet zo, maar probeer dit maar eens met een emmer in een vijver of zo.

Zou een mooie zijn: helemaal voor niks een van boven  gesloten buis uit het water tillen, kraantje dichtdraaien, en dan via een turbinetje leeg laten lopen: schending wet van behoud van energie, dus dat gaat'm niet worden. 

Groet, Jan

Rens op 24 december 2024 om 20:20

Dank voor uw reactie. 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft zesentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)