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[* 3] die fortschreitende Bewegung einer tropfbaren oder gasförmigen Flüssigkeit durch eine Öffnung ihres Behälters.
Die hierbei geltenden Gesetze bilden einen Teil der Hydrodynamik (s. Hydraulik) oder der Aerodynamik (s. d.), je nachdem sie
sich auf die tropfbaren oder gasförmigen Flüssigkeiten beziehen. Die Geschwindigkeit, mit der eine Flüssigkeit aus der
Öffnung ihres Behälters tritt, nennt man ihre Ausflußgeschwindigkeit. Diese ist für eine tropfbare
Flüssigkeit, die durch eine Boden- oder Seitenwandöffnung ausströmt, gerade so groß wie die Geschwindigkeit, welche die
Flüssigkeit im freien Fall (s. d.) von dem Flüssigkeitsspiegel bis zur Ausflußöffnung
erlangt hatte. Dieses von Torricelli zuerst (1644) gefundene hydrodynamische Gesetz ist als das Torricellische Theorem
bekannt und wird durch die Formel
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ausgedrückt, wo v die Ausflußgeschwindigkeit, h die Tiefe der Ausflußöffnung unter dem Niveau und g die Beschleunigung der
Schwerkraft bedeutet. Die Ausflußgeschwindigkeit ist hiernach unabhängig von der specifischen Schwere der Flüssigkeit. Dadurch,
daß ein lotrecht aufwärts steigender Wasserstrahl sich nahezu bis zur Höhe des Wasserbehälters im
Spiegel
[* 6] erbebt, bestätigt sich mit Hilfe der Fallgesetze der TorricellischeSatz unmittelbar. Zum Nachweis bedient man sich
der Mariotteschen Ausflußflasche. (S.
[* 4]
Figur, S. 145a.) Dieselbe besitzt in dem Seitenrohr rs die Ausflußöffnung
o, die in der auswechselbaren Verschlußscheibe gh angebracht ist und verschiedene Formen erhalten kann.
Oben ist das Gefäß
[* 7] luftdicht verschlossen bis auf die an beiden Enden offene Röhre ba. Die Wassersäule im Gefäße oberhalb
a und die darüber befindliche Luft hält während des Ausfließens stets dem äußern Luftdrucke das Gleichgewicht.
[* 8] Der Ausfluß bei
o erfolgt also unter der gleichbleibenden Druckhöhe h=ao.
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mehr
Berechnet man hiernach die Ausflußgeschwindigkeit, so läßt sich die Ausflußparabel der gewissermaßen horizontal geworfenen
Flüssigkeit (s. Wurf) im voraus konstruieren und mit der wirklichen vergleichen. Die Ausflußgeschwindigkeiten aus kapillaren
Ansatzröhren weichen wegen der großen Reibung
[* 10] von denen aus weiten Röhren
[* 11] ab, indem sie sich bei letztern wie die Quadratwurzeln
aus den Druckhöhen, bei erstern dagegen einfach wie die Druckhöhen verhalten. Die Ausflußmenge Q in
Volumeneinheiten pro Sekunde ist das Produkt aus der Ausflußgeschwindigkeit und dem Flächeninhalt q der Ausflußöffnung,
also
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Wegen der Zusammenziehung (Kontraktion) des Ausflußstrahls ist in der Regel die wirklich ausgeflossene Flüssigkeitsmenge
kleiner als die theoretisch berechnete, so daß man letztere mit einem Kontraktionskoefficienten, der
für verschiedene Formen der Öffnung verschieden und, immer kleiner als 1 ist (z. B. 0,64
für runde Öffnungen in einer dünnen Wand), multiplizieren muß.
Der ausfließende Wasserstrahl ist anfangs zusammenhängend und kontrahiert, weiter von der Mündung entfernt in Tropfen geteilt.
Durch die Schwingungen des Öffnungsrandes gerät auch der Ausflußstrahl in Schwingung,
[* 12] infolgedessen
er Anschwellungen und Einschnürungen zeigt. Eingehendere Untersuchungen hierüber rühren von Savart und Plateau her. Die
ausströmenden Gase
[* 13] befolgen ebenfalls das Torricellische Theorem, wenn der Druck, unter dem das Gas ausströmt, durch die Höhe
h einer diesem Druck entsprechenden Gassäule von derselben Dichte ausgedrückt wird. Diese Gassäule
ist