78 46 Praktische Nutzung des Luftdrucks Mit einem Heber kann man Flüssigkeiten aus Gefäßen „heben“ oder aus einem Gefäß in ein anderes leiten. Der Stechheber (Abb. 46.1) ist eine etwa 40–80 cm lange Glasröhre, die am oberen Ende eine Erweiterung besitzt. Tauchen wir das untere Ende des Hebers in eine Flüssigkeit, während wir an dem oberen Ende saugen und dadurch die Luft im Heber verdünnen, steigt die Flüssigkeit in die Röhre. Sie wird durch den Druck der Luft auf die Flüssigkeit im Vorratsgefäß in den Heber hineingedrückt. Verschließen wir nun rasch die Mündung der Saugröhre mit dem Finger, verhindert der äußere Luftdruck das Ausfließen der Flüssigkeit aus dem Heber. (Vergleiche Versuch Abb. 42.2!) Die Pipette ist ein kleiner Stechheber mit einer eingeätzten Volumsmarke (Abb. 46.2). Ein Trinkhalm kann als Stechheber ohne Vorratsgefäß angesehen werden. Auch mit einer Injektionsspritze wird die Flüssigkeit beim Aufziehen des Kolbens wie bei einem Stechheber angesaugt. Der Winkelheber (Abb. 46.3) besteht aus einem winkelförmig gebogenen Glasrohr oder häufiger aus einem Gummi- oder Kunststoffschlauch. Während das eine Ende in die Flüssigkeit des höher gelegenen Behälters getaucht wird, saugt man am anderen Ende, bis sich der Heber mit Flüssigkeit füllt. Nach dem Freigeben der Öffnung fließt die Flüssigkeit vom höher gelegenen in das tiefer liegende Gefäß. Dabei spielt auch die Kohäsion zwischen den Flüssigkeitsteilchen eine Rolle. Zur Erklärung des Winkelhebers kannst du folgenden Versuch machen: Versuch: Lege eine Kette wie in Abb. 46.4 über eine Rolle: Die Enden der Kette liegen in zwei darunter stehenden Bechern, die sich zunächst in gleicher Höhe befinden. Hebe oder senke nun einen der Becher! Die Kette läuft – durch das Übergewicht des längeren, frei hängenden Teiles gezogen – immer in den tiefer gelegenen Becher. Auch der sog. Giftheber ist dem Prinzip nach ein Winkelheber (Abb. 46.5). Heronsball, Siphonflasche und Spritzflasche Auf den griechischen Mathematiker Heron von ALexandria (um 100 v. Chr.) geht folgender Versuch zurück: Versuch: Fülle eine Flasche etwa bis zur Hälfte mit Wasser und verschließe sie mit einem Korken. Durch ihn führt ein enges Glasrohr, das bis ins Wasser reicht. Blase nun durch das Rohr Luft hinein und gib dann die Öffnung frei (Abb. 46.6). Beschreibe und erkläre den weiteren Ablauf des Versuchs! Nach diesem Prinzip arbeitet auch die Siphonflasche. Bei ihr wird der Überdruck durch Kohlenstoffdioxid erreicht. Dieses Gas ist auch im Wasser gelöst. Beim Öffnen des Ventils drückt das Gas das perlende Sodawasser heraus. Bei Spraydosen (Abb. 46.7) wird der Überdruck durch Luft oder durch ein Treibgas erzeugt. In Österreich sind umweltbelastende Treibgase gesetzlich verboten. 46.1 Stechheber 46.2 Pipette Kann der Luftdruck Arbeit erleichtern? 46.3 Winkelheber 46.4 Ähnlich wie die Kette bewegt sich der Flüssigkeitsfaden im Winkelheber. Den linken Becher heben, ... ... und die Kette läuft durch das Übergewicht in den unteren Becher. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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