hoe bereken je de hoogte van een gebouw met behulp van een waterbarometer?

Question

Voor school moeten we met behulp van een waterbarometer de hoogte van de school bepalen. Als we bovenop de school zijn zal het waterniveau stijgen. Hoe kan hiermee vervolgens de hoogte van een gebouw berekent worden? Welke formules zijn hiervoor nodig?

 · Answer

Je leest de luchtdruk af op de grond, daat naar het dak en leest daar nog een keer de druk in millibar uit.
Je bepaalt het verschil en zet dit met behulp van de soortelijke massa van de lucht ter plaatse om in een hoogteverschil.

Deze vraag werd trouwens ook eens gesteld aan Niels Bohr, latere winnaar van de nobelprijs voor de natuurkunde. Hij geeft je nog veel meer methodes om de hoogte van het huis te bepalen, waaronder een touw aan het apparaat binden, het apparaat naar beneden gooien en de lengte van het touw dat nodig was om de grond te halen te meten. Voor meer mogelijkheden: 
http://en.wikipedia.org/wiki/Barometer_question

 · Answer

Nooit bij stil gestaan dat dit zou kunnen. 1 Bar is 10^5 N/m^2 (niet exact). Dit is 10 N/cm^2, pak weg 0,98 kgf.
Een kolom lucht van 10 m met een doorsnede van 1 cm^2 is 1 liter.
Lucht bestaat voor 80% uit stikstof en 20% zuurstof. 1 mol lucht weegt dus 0.8 x 56 + 0.2 x 64 = 57,6 g, de andere bestanddelen niet meegerekend. Bij 0° C is dat 22,4 l en bij 25° C 24,5 l. Om de juiste inhoud te bepalen moet je interpoleren. Zeg je komt uit op 24. Dan weegt 1 l lucht 57,6/24 = 2,22 g. Dit komt neer op 2,22 mm per m hoogteverschil. Hoe je het praktisch uit moet voeren is een andere zaak.
Ik heb het uit mijn hoofd uitgerekend dus reken het nog wel even na.

hoe bereken je de hoogte van een gebouw met behulp van een waterbarometer?

Antwoorden (2)

Bekijk alle vragen in deze categorieën: