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Aufgabe

Luftvolumen in einer Taucherglocke

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Eine Taucherglocke wird an der Wasseroberfläche mit Luft gefüllt und abgesenkt, wobei die Temperatur der Luft in der Taucherglocke konstant bleibt.

Berechne das Volumen der Luft in der Taucherglocke in \(50\rm{m}\) Wassertiefe.

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Da die Temperatur der Luft in der Taucherglocke während des Absenkens konstant bleibt, benutzen wir zur Lösung der Aufgabe das Gesetz von BOYLE-MARIOTTE\[p_1 \cdot V_1 = p_2 \cdot V_2\quad(1)\]Gegeben ist hier \(p_1 = 1000\rm{hPa}\), \({V_1} = V\) und \(p_2 = 1000\rm{hPa} + 50\rm{m}\cdot\frac{100\rm{hPa}}{1\rm{m}}=6000\rm{hPa}\), gesucht ist \(V_2\). Löst man Gleichung \((1)\) nach \(V_2\) auf und setzt die gegebenen Werte ein, so ergibt sich\[{V_2} = \frac{{{p_1} \cdot {V_1}}}{{{p_2}}} \Rightarrow {V_2} = \frac{{1000{\rm{hPa}} \cdot V}}{{6000{\rm{hPa}}}} = \frac{1}{6} \cdot V\]Das Volumen der Luft in der Taucherglocke in \(50\rm{m}\) Tiefe ist also ein Sechstel des Ausgangsvolumens.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Wärmelehre

Allgemeines Gasgesetz