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Wie funktioniert der Staubsauger?

Wie funktioniert der Staubsauger?

Der Staubsauger erzeugt Unterdruck und saugt mithilfe der einströmenden Luft den Staub auf.

Technik

Schlagwörter

Vakuum, Staubsauger, Torricelli, Druckdifferenz, Luftdruck, Druck, Atmosphäre, Quecksilber, Kolben, Luft, Gas, Physik, Technik, Herstellung, Mechanik

Verwandte Extras

3D-Modelle

Teile des Staubsaugers

  • Schlauch
  • ausziehbares Saugrohr
  • Staubbeutel
  • Filter
  • Motor

Der Staubsauger saugt den Staub vom Boden mithilfe des äußeren Luftdrucks auf.

Wenn der Druck vor dem Motor sinkt und ein Unterdruck erzeugt wird, entsteht die Saugwirkung​: Die Außenluft strömt in den Staubsauger, weil der Luftdruck im Inneren des Staubsaugers niedriger ist, als der Außendruck. Zusammen mit der Luft strömt auch Staub in das Innere des Staubsaugers.

Luftstrom

  • Staubbeutel
  • Filter
  • Motor

Luftdruck im Inneren des Staubsaugers

  • Niederdruckluft
  • Hochdruckluft
  • Gebläse

Vakuum

  • normaler atmosphärischer Druck
  • Staubsauger
  • Mittelvakuum
  • Glühbirne
  • Weltraumnähe
  • 101.325 Pa
  • 80.000 Pa
  • 3.000 Pa – 0,1 Pa
  • 10 Pa – 1 Pa
  • 0,0001 Pa
  • Vakuum
  • <0,0001 Pa

Das Wort Vakuum bedeutet „leer“ auf Lateinisch. Es bezieht sich auf einen Raum, in dem es nichts gibt: weder Luft noch andere Partikel.
In Wirklichkeit kommt so ein Raum nicht vor, ein perfektes Vakuum gibt es nicht. Wir verwenden diesen Begriff üblicherweise für das Teilvakuum, einen Raum, in dem der Gasdruck sehr niedrig ist.
Zwar wird der Staubsauger im Englischen als „vacuum cleaner“ bezeichnet, aber auch im Staubsauger gibt kein perfektes Vakuum, sondern nur einen Unterdruck.

Spritze

  • Niederdruckluft
  • Hochdruckluft
  • Flüssigkeit
  • Spritze
  • atmosphärischer Druck

Auch bei der Verwendung einer Spritze entsteht ein schwaches Vakuum.
Durch das Aufziehen des Kolbens wird das Innenvolumen erhöht, was zu einem Druckabfall führt. Die Außenluft höheren Drucks drückt die Flüssigkeit, die wir ansaugen wollen, in die Spritze.

Atmosphärischer Druck

  • Quecksilber
  • Wasser
  • Vakuum
  • atmosphärischer Druck
  • 790 mm
  • 10.744 mm
  • Druck der Flüssigkeitssäule

Evangelista Torricelli (1608-1647) war der Erste, der die Rolle des Luftdrucks beim Einsatz von Saugpumpen erkannte.

Evangelista Torricelli

Er entdeckte auch, dass eine Pumpe bei normalem atmosphärischem Druck nicht in der Lage ist, eine Flüssigkeitssäule von unbeschränkter Länge zu halten. Während seiner Experimente mit Quecksilber fand er heraus, dass bei normalem atmosphärischem Druck die maximale Höhe einer Quecksilbersäule in einer Röhre 760 mm betrug. Da Quecksilber etwa 13-mal dichter ist als Wasser, entsprach dies einer Wassersäule von etwa 10 m Höhe.

Der atmosphärische Druck ergibt sich aus dem Gewicht der Luftsäule über uns. Der normale Luftdruck wird auf Meereshöhe gemessen. Mit zunehmender Höhe liegt weniger Luft darüber, sodass der Luftdruck abnimmt.

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