• Ich soll berechnen wie tief man eine leere Glasflasche unter Wasser halten muss damit sie sinkt (Boyle-Mariottesche Gestz)
    P1= 1bar
    V1= 0,75l
    T1= 293,15K (Raumtemperatur 20,15°C)
    P2 = gesucht
    V2= 0,75l
    T2= 278,15K (Wassertemperatur 5°C)
    [U]
    P1 x V1/(T1) = P2 x V2 /(T2)
    P1 x V1 x T2 /T1 x V2=P2

    1bar x 0,75l x 278,15 K / 293,15K x 0,75l = P2
    0,95bar = P2
    Das heißt man muss die Glasflasche 9,5m unter Wasser drücken, dann sinkt sie von alleine.
    Ist das so richtig?

  • Ich vermute, daß es eine nach unten offene Flasche ist. Dann fehlt jedoch noch ihre Masse-

  • Wenn die Flasche zu ist, dann sinkt sie niemals, solange sie nicht durch den Wasserdruck implodiert oder außergewöhnlich dickes Glas hat.
    Wenn die Flasche oben offen ist, läuft das Wasser rein und sie sinkt sofort, sobald sie voll Wasser ist.

    Wenn die Flasche unten offen ist und untergetaucht wird, dann drückt das Wasser die Luft in der Flasche zusammen, um so mehr, je tiefer die Flasche eingetaucht wird.

    Boyle-Mariotte brauchst du erst im zweiten Schritt. Im ersten Schritt musst du ausrechnen, wie weit die Luft zusammen gedrückt werden muss, damit die Gewichtskraft von Luft und Flasche genauso groß ist wie ihr Auftrieb, und dazu braucht man eben die Masse und evtl. auch noch das (Glas-)Volumen der Flasche.
    Es muss gelten: mFl + mLuft = Dichte(H2O) * (VFl + VLuft)
    Dichte(H2O) ist etwa 1 g/cm3, bis 30°C nur geringfügig von der Temperatur abhängig.
    mLuft = 0,0013 g/cm³ * 750 cm³ = 0,975 g
    mFl und VFl fehlen noch und VLuft musst du mit dieser Gleichung ausrechnen.

    Anschließend rechnest du mit Boyle-Mariotte weiter, wobei V2 = VLuft.
    Bevor du den Druck in Wassertiefe umrechnest, musst du von P2 noch 1 bar (normaler Luftdruck) abziehen.


  • Es muss gelten: mFl + mLuft = Dichte(H2O) * (VFl + VLuft)


    Hier fehlt meines Erachtens das Gewicht des eingedrungenen Wassers. Der Auftrieb ist dann konstant (komplette Flasche).

  • Das eingedrungene Wasser hat die gleiche Dichte wie das außen rum, daher macht es keinen Unterschied beim Auftrieb. Dass die Flasche samt Inhalt schwerer ist, ist in der Größe VLuft enthalten.

  • Das Gewicht der Luft wird man vernachlässigen können, es fehlt aber eine Angabe zur (leeren) Flasche: Volumen oder notfalls die Masse.