Wassersäule

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Du hast neue Nachrichten (Unterschied zur vorletzten Version).

Einheit
Norm	cgs-Einheitensystem
Name	Wassersäule
Einheitenzeichen	$WS$
Dimension	Druck je Länge
in SI-Einheiten	$\mathrm{1\, WS = 9{,}806.65 \cdot 10^3 \,\frac{N}{m^3}}$ $\mathrm{{} = 9{,}806.65 \cdot 10^3 \,\frac{kg}{m^2\, s^2}}$
Siehe auch: Torr

Die Wassersäule ist eine nicht SI-konforme Einheit zur Messung des Drucks. Verwendet wurde sie im Rahmen des CGS-Einheitensystems. Ein Meter Wassersäule (Abkürzung 1 mWS) entspricht unter Normbedingungen 9,80665 kPa (rund 0,1 bar). Obwohl die Einheit in der BRD seit 1. Januar 1978 und in der DDR seit 1. Januar 1980 nicht mehr zulässig ist, wird sie noch immer im Sanitärbereich, im Orgelbau, in der Industrie und für Dichtigkeitsangaben (z. B. für Zelthäute) verwendet.

[Bearbeiten] Definition

Die Masse m einer Wassersäule der Höhe h auf der Fläche A ist:

$m = A \cdot h \cdot \rho$

mit der Kraft $F = m \cdot g$ ergibt sich für den Druck p:

$p = \frac{F}{A} = \frac{m \cdot g}{A} = \frac{A \cdot h \cdot \rho \cdot g}{A} = h \cdot \rho \cdot g$

Der Druck einer Wassersäule ist daher nur von ihrer Höhe h abhängig.

Die Definition geht hierbei von einer Wasserdichte von 1000 kg/m³ aus. So ergibt sich für einen Meter Wassersäule der Druck p:

$p = 1\;\mathrm{m} \cdot 1000\;\mathrm{\frac{kg}{m^3}} \cdot 9{,}8066\;\mathrm{\frac{m}{s^2}} = 9806{,}6 \;\mathrm{\frac{kg\;m}{m^2\;s^2}} = 9806{,}6\;\mathrm{\frac{N}{m^2}} = 9806{,}6\;\mathrm{Pa} \approx 100\;\mathrm{hPa}$

[Bearbeiten] Umrechnungen

1 mmWS = 9,80665 Pa
10 mmWS = 1 p/c m² = 98,0665 Pa
1 mWS = 7453054/101325 mmHg ~= 73,556 mmHg = 73,556 Torr ~= 0,09678 atm
1 mWS = 9,80665 k Pa = 98,0665 h Pa = 98,0665 m bar = 0,0980665 bar
10 mWS = 1 at = 1 kp/c m² = 98,0665 k Pa

[Bearbeiten] Dichtigkeit

Die Wassersäule ist auch eine Maßeinheit, um die Dichtigkeit z. B. von technischen Geweben (Zelte, Funktions- und Regenbekleidung) anzugeben. Dort wird die Wassersäule angegeben, die auf dem Gewebe lasten kann, bevor es Feuchtigkeit durchläßt. Ab einem fest definierten Wert (Regenkleidung 1,3 m, Oberzelte 1,5 m und Zeltböden 2 m nach DIN) gilt das Gewebe als wasserdicht.

Auch bei Uhren wird nach DIN 8310 (DIN 8306 bei Taucheruhren) ein Äquivalent zur Höhe einer Wassersäule (30 Minuten in 1 m Wassertiefe und 90 Sekunden in 20 m Wassertiefe) angegeben, das alle Dichtungen aushalten müssen, damit sie als wasserdicht bezeichnet werden dürfen. Bei diesen Meterangaben handelt es um eine bildliche Darstellung des Prüfdruckes, welcher aber bereits durch eine heftige Schwimmbewegung oder einen Schlag aufs Wasser um das Vielfache überstiegen werden kann.