Hydrostatisk trykk – trykket i vann på en gitt dybde
Skriv inn dybden og velg væske, så får du trykket fra væsken og det absolutte trykket med lufttrykket over. Du kan også finne dybden når du kjenner trykket.
Resultat
Slik er det regnet ut
- p = ρ · g · h = 1 025 kg/m³ · 9,81 m/s² · 10 m = 100 553 Pa = 1,006 bar
- Absolutt trykk = 100 553 Pa + 101 325 Pa (lufttrykk) = 201 878 Pa = 2,019 bar
Formel
Absolutt trykk: p = p₀ + ρ · g · h
h = p ÷ (ρ · g)
p₀ ≈ 101 325 Pa (1 atm)
Slik regner du ut hydrostatisk trykk
Trykket i en væske øker med dybden fordi væsken over presser ned. Hydrostatisk trykk er p = ρ · g · h, der ρ er væskens tetthet, g = 9,81 m/s² og h er dybden. På 10 meters dyp i sjøvann er trykket fra vannet 1 025 · 9,81 · 10 = 100 553 Pa, omtrent 1,01 bar.
I tillegg presser lufta på overflaten med rundt 1 bar. Det absolutte trykket på 10 meter blir derfor 2,019 bar, dobbelt så mye som i overflaten.
Tommelfingerregel for dykkere
Hver tiende meter i sjøvann gir omtrent 1 bar ekstra trykk. På 30 meter er det absolutte trykket 4,03 bar. Fordi gass presses sammen, har lufta i lungene og vesten bare halvt volum på 10 meter sammenlignet med overflaten. Det er Boyles lov, som du finner i gassloven.
Formen på beholderen spiller ingen rolle
Trykket avhenger bare av dybden og væsken, ikke av hvor mye væske det er eller hvordan karet ser ut. Et smalt rør med 10 meter vann har samme trykk i bunnen som en innsjø på 10 meter. Det kalles det hydrostatiske paradokset. Det er også derfor et vanntårn fungerer: 30 meter høydeforskjell gir 2,94 bar ekstra trykk i kranen.
Demninger og vannkraft
Bak en demning øker trykket jevnt nedover. Ved 100 meters vanndybde er overtrykket 9,81 bar, og det er dette trykket, sammen med vannmengden, som driver turbinene i et vannkraftverk. Energien i vannet kan du regne ut med potensiell energi.
Vannsøyle, kvikksølv og lufttrykk
Snur du formelen, får du hvor høy væskesøyle et trykk kan holde: h = p ÷ (ρ · g). Normalt lufttrykk holder en vannsøyle på 10,3 meter. Derfor kan en sugepumpe aldri løfte vann mer enn omtrent 10 meter. Kvikksølv er 13,5 ganger tyngre, og søylen i et kvikksølvbarometer blir bare rundt 76 cm. Rørleggere oppgir ofte trykk i meter vannsøyle (mVs); 1 mVs er 9,81 kPa.
Absolutt trykk eller overtrykk?
Et manometer viser overtrykket, altså trykket i tillegg til lufttrykket. I fysikkoppgaver om dykking og gasser er det som regel absolutt trykk som gjelder. Kryss av for lufttrykket når du vil ha absolutt trykk. Trykk generelt, som kraft per areal, finner du i trykkalkulatoren, og omregning mellom bar og psi i bar til psi.
Spørsmål og svar
Hva er formelen for hydrostatisk trykk?
p = ρ · g · h, der ρ er tettheten til væsken, g = 9,81 m/s² og h er dybden. Legg til lufttrykket for å få absolutt trykk.
Hvor stort er trykket på 10 meters dyp?
I sjøvann gir vannet 1,01 bar, og med lufttrykket blir det absolutte trykket 2,02 bar. I ferskvann gir vannet 0,981 bar.
Hva er forskjellen på absolutt trykk og overtrykk?
Absolutt trykk regnes fra vakuum og inkluderer lufttrykket. Overtrykk er trykket i tillegg til lufttrykket, slik et manometer eller en dekktrykkmåler viser.
Hvorfor kan ikke en sugepumpe løfte vann mer enn rundt 10 meter?
Pumpen kan bare lage undertrykk. Det er lufttrykket som presser vannet opp, og det holder en vannsøyle på høyst 10,3 meter.
Fikk du svaret du trengte?
Takk! Lagre kalkulatoren med stjernen, så finner du den raskt neste gang.