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Rechnen Sie verschiedene Druckeinheiten um wie z.B. Pascal in Bar. Sie geben z.B. 2 bar ein und erhalten die Werte für die folgenden Einheiten Pascal, Hectopascal, Millibar, psi, Torr, phys. Atmosphäre, tech. Atmosphäre in einer übersichtlichen Liste.

Druck

Druck ist eine der vielseitigsten physikalischen Größen überhaupt. Fachlich ausgedrückt beschreibt durch die Kraft in Form des Widerstandes, den ein Körper der Verkleinerung seines zur Verfügung stehenden Raumes entgegensetzt. Diese Kraft ist eine intensive skalare physikalisch Größe, die in der Si-Einheit Pascal angegeben wird. In einer Formel wird der Druck mit dem Zeichen p angegeben. Dieses Zeichen ist aus dem englischen Begriff pressure, was Druck bedeutet abgeleitet. Die physikalische Definition des Druckes in einfacher Form dargestellt bedeutet eine Kraft, die senkrecht auf eine Fläche einwirkt. Man bezeichnet diese Kraft auch als Normalkraft. Wichtig in diesem Zusammenhang sei zu erwähnen, daß Druck als skalare Größe richtungslos ist.

Druck wirkt vielmehr von allen Seiten auf einen Körper ein. Druck in Form einer Kraft und damit der aufzuwendenden Energie wird zum Beispiel angewendet, um ein Gas in einen Behälter zu füllen. In diesem Falle ist der Druck eine Kraft die dafür sorgt, daß das Volumen dieses Gases verringert wird. Sie wirkt der Kraft, die dies per eingangs erwähnter Definition zu verhindern sucht, entgegen. Einem Druck sind Lebewesen und Gegenstände auf der Erde nahezu ständig ausgesetzt. Der Atmosphärendruck, der auf der Erde herrscht, wirkt nahezu überall. Der Atmosphärendruck ist der Druck, den das Gewicht der Luft auf den ihr ausgesetzten Körper ausübt.

Die Höhe dieses Druck ist abhängig von der Höhe, in der sich der Körper befindet. Um zu verstehen, warum sich der Druck mit der Höhe verändert, muss man verstehen, wie genau der Druck aufgebaut ist. Es handelt sich nämlich um die Höhe der gedachten Luftsäule, die senkrecht auf den Körper einwirkt. Je höher diese Säule ist, um so höher ist die Masse der Luft, also auch der Druck. Der Druck, den die Luft auf dem Meeresspiegel, also in null Metern Höhe ausübt, beträgt 1.013,25 hPA (Hektopascal). Neben dem Luftdruck gibt es auf der Erde einen weiteren Druck, dem Körper ausgesetzt sein können. Den Wasserdruck. Auch hier handelt es sich um einen Druck, der durch die Gravitationskraft der Erde entsteht. In diesem Fall wirkt die Gewichtskraft des Wassers auf den Körper ein. Im Weltall hingegen herrscht keine Gravitationskraft und daher auch kein Atmosphärendruck.

Anwendungsgebiete von Druck

Bei den bereits erwähnten Gasen wird Druck im klassischen Sinne angewendet, um deren Volumen zwecks Aufbewahrung und Beförderung zu reduzieren. Hierbei gilt es jedoch zu beachten, daß durch das zuführen der Energie in Form von Druck, dem Behälter eine potentielle Energie zugeführt wird. Dies erfordert geeignete Sicherungsmaßnahmen, damit diese Energie nicht durch plötzlich eintretende Deformierung des Behälters austreten kann. Die kann zum Beispiel geschehen, wenn unbeabsichtigt weitere Energie in Form von Wärme zugeführt wird, beispielsweise im Brandfall oder schlicht bei extremer Sonneneinstrahlung.

Ein klassisches Beispiel, wo die dem unter Druck befindlichen Gas innewohnende Energie genutzt wird, ist die Pneumatik. Ein simpler Autoreifen zum Beispiel trägt das Gewicht seines Fahrzeuges, indem die Luft in diesem Reifen einem gewissen Druck ausgesetzt ist. Dieser Druck entsteht, indem mehr Luft hinein gepresst wird, als unter normalen Gegebenheiten dort vorhanden wäre. Der dem entgegen wirkende Druck der Luft sorgt für die Festigkeit der Reifenhülle. Druck wird auch zum Bewegen von Gasen, Flüssigkeiten oder gar festen Stoffen verwendet. Dieses System dient entweder lediglich dem Transport, oder aber dazu, die Luft, die unter Druck steht, also Druckluft, andernorts zur Verfügung zu stellen, wo diese dann mechanisch verwendet werden kann.

In Drucksystemen wird also die diesem System zugeführte Energie gezielt genutzt. Kräne oder Hebevorrichtungen nutzen so genannte hydraulische Systeme, wo unter Druck stehende Flüssigkeiten, meist Öl diese Kraft zum Heben von Lasten freisetzen. In einigen Fällen geschieht dies auch mit Hilfe von Luft. Hebekissen, wie sie beispielsweise in Rettungseinsätzen verwendet werden, dehnen sich durch die unter hohem Druck zugeführte Luft aus und sind so in der Lage, tonnenschwere Gegenstände durch Ausdehnung ihres Volumens anzuheben. Eine wichtige Funktion des Drucks ist die Beförderung von Flüssigkeiten. Wiederum in einem geschlossenen System wird Druck auf die Flüssigkeit ausgeübt, so daß diese innerhalb dieses Systems die Strecke zum Bestimmungsort zurücklegt. Ein Beispiel, das uns alle Betrifft, sind Wasserleitungen. Überall dort do Wasser entnommen werden kann, liegt dieses unter Druck vor.

Anwendung des Drucks in der Wirtschaft

Aufgrund der vielen Arten, wie Druck vorkommen kann, ist dieser in nahezu allen Lebens- und auch Industriebereichen im Gebrauch. In der Produktion wird Druck neben dem Transport hauptsächlich durch Umwandlung in mechanische Energie genutzt, um Maschinen und Apparate anzutreiben, also Bewegungsenergie freizusetzen. Wie bereits erwähnt finden unter Druck stehende Behälter zu vielen Zwecken Verwendung. Mit Druck, der auf unterschiedliche Art und Weise erzeugt wird, werden in Kraftwerken Turbinen angetrieben, die elektrische Energie produzieren. In der Medizin wird mittels Tubus zur Beatmung Luft mit Druck in die Lunge des Patienten befördert. Verbrennungsmaschinen und -Fahrzeuge funktionieren, indem der Kraftstoff durch Druck in den Verbrennungsraum befördert und dort zerstäubt wird, um ein zündfähiges Gas-Luft-Gemisch zu erzeugen. Mit Druck ist die Feuerwehr in der Lage, das Löschwasser von der Entnahmestelle zum Bestimmungsort, nämlich dem zu löschenden Feuer zu befördern. Druck ist daher in jedem Bereich unseres Lebens vorhanden und dienlich.

Druck berechnen

Berechnen Sie hier den Druck. Geben Sie dazu unten einfach nur die senkrechte Kraft sowie die Fläche an.

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