Kommunizierende Röhren

Als Kommunizierende Röhren oder Kommunizierende Gefäße bezeichnet man oben offene, aber unten miteinander verbundene Gefäßee. Eine homogene Flüssigkeit steht in ihnen gleich hoch, weil die Schwerkraft und der Luftdruck konstant sind (Hydrostatisches Paradoxon).

Wenn die Flüssigkeit inhomogen ist, verhalten sich die Höhen der Flüssigkeitssäulen (von der Berührungsfläche gerechnet) umgekehrt wie ihr spezifisches Gewicht.

Zwei wichtige Anwendungen

Das Prinzip der kommunizierenden Gefäße ist auf verschiedene Art nutzbar, etwa bei speziellen Messgeräten wie der Schlauchwaage, mit der man Höhenunterschiede auf Bruchteile von Millimetern messen kann. Bei dem Heber, einer Form von Saugpumpe, wird der Flüssigkeitstransfer erst beim Gleichstand der beiden Flüssigkeitsspiegel gestoppt.

Niveaufläche und Messgenauigkeit

Exakter ausgedrückt, fällt der kommunizierende Flüssigkeitsspiegel mit einer Niveau- oder Äquipotentialfläche zusammen, entlang welcher das Schwerepotential konstant ist.

Für genaue Höhenmessungen müssen allerdings einige störende Effekte vermieden werden. Zu ihnen gehören vor allem Schwingungstanden des Systems, die den Pegel an beiden Enden hin- und her schwanken lassen. Auch kleine Differenzen im Luftdruck (Wind!) oder in der Temperaturn können sich je nach Bauart und Länge der Röhre merklich auswirken. Bei sehr dünnen Rohren oder Schläuchen macht sich der Kapillareffekt bemerkbar.

Wenn man all diese Effekte durch kontrollierte Bedingungen genau erfasst oder vermeidet, kann man mit Präzisions-Schlauchwaagen über hunderte Meter Höhenunterschiede auf 0,01 mm messen. Auf diese Art lässt sich z.B. das Höhennetz auf beiden Seiten eines breiten Flusses genauer vergleichen, als es mit optischen Messungen durch die feuchte Luft möglich wäre.

Siehe auch

• Hydrostatik, Messtechnik, Nivellement, Vermessung, Geotechnik
• Brunnen, Kanal, Strömung, Wasserhöhe, Wasserstand, Düker, Olszewski-Rohr

Weblinks

• Video von Kommunizierenden Röhren