Sind die Füllstände in den beiden Behältern immer noch gleich?

Verschlossener Behälter – wann wurde er verschlossen? Ist Druck im verschlossenen Behälter? Wenn sich der Außendruck ändert, sollte sich auch der Flüssigkeitsspiegel entsprechend ändern.

Das hängt davon ab, ob im verschlossenen Behälter Druck herrscht. Bei vorhandenem Druck ist das Ergebnis sicherlich anders – selbst ein Druck von nur wenigen Millimetern Wassersäule kann zu einem Höhenunterschied der Flüssigkeitsoberfläche führen.

Es muss sicherlich eine Unterschiede im Flüssigkeitsspiegel geben – solange im Verschlussbehälter Druck und Verdampfung stattfinden, ist der Flüssigkeitsspiegel unterschiedlich.

Es gibt zwei Druckbehälter mit einer Höhe von 8 Metern, in denen jeweils 4 Meter hoch Wasser steht. Der eine Behälter ist oben offen, der andere ist verschlossen. Unten sind die beiden Behälter durch ein Ventil miteinander verbunden. Wenn man dieses Verbindungsventil öffnet – bleibt der Wasserstand in beiden Behältern dann gleich? ——Die gesehenen geschlossenen Atmosphärendruckbehälter halten einem positiven Druck von 1960 Pa sowie einem negativen Druck von 490 Pa stand. Das ist also der Zusammenhang zwischen dem Gasdruck von weniger als +200 mm und -50 mm. Es gibt auch Behälter, die einem positiven Druck von mehreren tausend Pascal standhalten können. Dies wird beeinflusst von dem Sättigungsdruck des Mediums, vom Gasgehalt des Mediums, von Schwankungen der Temperatur sowie von Veränderungen des Flüssigkeitsspiegels im Behälter. Den Rest muss man selbst herausfinden.

Der Druck im versiegelten Behälter ist positiv. Ist dieser Druck größer oder kleiner als der Druck im offenen Behälter?

Der Druck im versiegelten Behälter ist positiv. Ist dieser Druck größer oder kleiner als der Druck im offenen Behälter?

Der offene Behälter befindet sich unter Atmosphärendruck; der geschlossene Behälter ist unter Überdruck – dieser sollte höher als der Atmosphärendruck sein.

1 Verständnis der Aufgabe: Es handelt sich um Behälter bei Normaldruck; das Medium ist Wasser. Das bedeutet, dass bei Raumtemperatur keine flüchtigen Gase vorhanden sind und der Dampfdruck, der durch die natürliche Verdunstung des Wassers bei Raumtemperatur entsteht, vernachlässigt werden kann.
2 Annahme 1: Beide Behälter werden beim Befüllen mit Wasser bis zur gleichen Höhe geöffnet. Anschließend werden die Entlüftungskanäle der Behälter verschlossen; am Boden beider Behälter findet kein Abfluss statt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Flüssigkeitshöhe in den beiden Behältern gleich. Annahme 2: Unter denselben Bedingungen wie bei Annahme 1 wird der Boden des versiegelten Behälters entleert. In sehr kurzer Zeit sinkt der Flüssigkeitsspiegel im versiegelten Behälter, und nachdem ein Unterdruck an der Oberseite entstanden ist, hört das Sinken auf. Der Flüssigkeitsspiegel im offenen Behälter sinkt ebenfalls. Weitere Informationen............

Nach präzisen Berechnungen müssen die Flüssigkeitsstände in den beiden Behältern unterschiedlich sein: Der eine Behälter ist verschlossen, der andere offen – daher ist der Druckunterschied zwischen den beiden Behältern ebenfalls unterschiedlich!

1. Es gibt zwei 8 Meter große Behälter für Normaldruck; das bedeutet, dass beide Behälter für Normaldruck geeignet sind (auch wenn sie versiegelt sind). 2. In beiden Behältern befinden sich jeweils 4 Meter Wasser – das bedeutet, dass der Flüssigkeitsstand in den Behältern gleich ist. Doch ist die Höhe des Behälterbodens ebenfalls gleich? 3. Der Deckel eines der Behälter ist offen, der andere Behälter ist verschlossen. Beide sind über ein Ventil miteinander verbunden. Wenn man das Verbindungsventil am Boden öffnet, müssen die Flüssigkeitsstände in den beiden Behältern nicht unbedingt gleich sein. Wenn die Höhenniveaus in 2 unterschiedlich sind, entsteht beim Öffnen des Verbindungsventils ein Unterschied im Flüssigkeitsspiegel. In 3 hingegen wird der Behälter auch von der Umgebungstemperatur beeinflusst; bei Temperaturschwankungen ändert sich der Druck im geschlossenen Behälter deutlich stärker als im offenen Behälter, wodurch ebenfalls ein Unterschied im Flüssigkeitsspiegel entsteht ； Wie bei der Höhe gilt auch hier: Wenn die Verbindungsventile geöffnet werden, ist die Umgebungstemperatur gleich der Temperatur vor dem Verschlussbehälter – es sollte daher kein Unterschied im Flüssigkeitsspiegel vorhanden sein.

Eigentlich muss man noch sehen, welche Art von Füllstandsmesser eingebaut wird, oder? :lol:lol:lol

Diesen Beitrag hat MoMo zuletzt am 03.12.2015 um 14:04 bearbeitet. Zunächst sind beide Behälter Druckbehälter bei Normaldruck; einer der Behälter weist einen leicht positiven Druck auf, während der andere offen ist – das heißt, der Druck über der Flüssigkeitsoberfläche entspricht dem Atmosphärendruck. Durch die Verbindung ändern sich die Flüssigkeitsspiegel der beiden Behälter. Der Gasdruck im Tank bei leicht positivem Druck sinkt auf P1, bleibt aber über dem Atmosphärendruck P2; dadurch sinkt der Flüssigkeitsspiegel. Bei dem offenen Behälter steigt der Flüssigkeitsspiegel an; dadurch wird ein Druckgleichgewicht mit dem Behälter unter positivem Druck erreicht. Unter der Annahme, dass die Höhe des Anstiegs des Flüssigkeitsspiegels Δh beträgt, gilt: P1 = P2 + ρgΔh. Zweitens handelt es sich jeweils um Behälter bei Normaldruck; wenn der Überdruck gering ist, wird die Flüssigkeitsspiegeländerung sehr gering sein.

Hat der Verschlussbehälter ein Atemventil? Wenn beim Befüllen mit Wasser in dem geschlossenen Behälter Gas vorhanden ist, das nicht entweichen kann, dann ist der Druck über dem Wasserspiegel bei einer Füllhöhe von 4 Metern zwangsläufig höher als der atmosphärische Druck. In diesem Fall wird der Flüssigkeitsstand auf der abgedichteten Seite sicherlich sinken, sobald das Ventil geöffnet wird. Aber wenn nach dem Befüllen der Dichtseite der Druck oben nahe dem Atmosphärendruck liegt, wird es wohl keinen deutlichen Abfall geben

Im Grunde ist es dasselbe – aber wenn man den anderen, verschlossenen Behälter öffnen könnte, wäre es exakt gleich. In Ihrem Fall gibt es zwar einen Unterschied im Flüssigkeitsstand, doch bei einer üblichen Flüssigkeit wie Wasser kann dieser Unterschied vernachlässigt werden

Sie sind nicht gleich hoch; die Höhe ist unbestimmt, der Füllstandsmesser gibt keine verlässlichen Werte an. Die Wahrscheinlichkeit, dass sie unterschiedliche Höhen haben, ist deutlich größer als die, dass sie gleich hoch sind

Aus der Statischen Fluidmechanik wissen wir: Wenn der Druck in den geschlossenen Behältern dem Normaldruck entspricht, dann müssen die Flüssigkeitsstände in beiden Behältern gleich sein

Die einfachste Methode besteht darin, die Bernoulli-Gleichung aufzustellen. Der Unterschied in den Flüssigkeitsständen hängt vom Druck im geschlossenen Behälter ab. Da der Druck im geschlossenen Behälter größer als der Atmosphärendruck ist, muss der Flüssigkeitsstand im geschlossenen Behälter niedriger sein； Umgekehrt gilt dasselbe ； Druck im versiegelten Behälter = Atmosphärdendruck, dann sind die Flüssigkeitsebenen gleich.

Der Unterschied besteht hauptsächlich darin, dass der Druck an der Oberfläche der beiden Flüssigkeiten gleich ist; bei gleichem Druck sind auch die Flüssigkeitsstände gleich. Angenommen, beim Öffnen des Verbindungsventils sind der Wasserdruck in beiden Behältern gleich, die Lufttemperatur und die Wassertemperatur ebenfalls gleich sowie der Flüssigkeitsspiegel identisch. Zurzeit sinkt der Flüssigkeitsstand im geschlossenen Behälter tagsüber und steigt nachts, je nach Temperaturänderung.