Fluidsäule

Einheit
Norm
Einheitenname	Wassersäule
Einheitenzeichen	WS
Dimensionsname	Druck je Länge
In SI-Einheiten	$\mathrm{1\, mWS = 9{,}80665 \cdot 10^3 \,\frac{N}{m^2}}$ $\mathrm{{} = 9{,}806.65 \cdot 10^3 \,\frac{kg}{m\, s^2}}$
Siehe auch: Torr

Die Wassersäule ist eine nicht SI-konforme Einheit zur Messung des Drucks. Ein Meter Wassersäule (Abkürzung 1 mWS) entspricht unter Normbedingungen 9,80665 kPa (rund 0,1 bar). Obwohl die Einheit in der Bundesrepublik Deutschland 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, für Dichtigkeitsangaben (z. B. für Zelthäute) und in der Medizin bei der maschinellen Beatmung (cmWS) verwendet.

Definition

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

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

mit der Kraft $F = m \cdot g$ aus der Erdschwerebeschleunigung 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:

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

Umrechnungen

• 1 mmWS = 9,80665 Pa
• 10 mmWS = 1 p/cm² = 98,0665 Pa
• 1 mWS = 7453054/101325 mmHg ≈ 73,556 mmHg = 73,556 Torr ≈ 0,09678 atm
• 1 mWS = 9,80665 kPa = 98,0665 hPa = 98,0665 mbar = 0,0980665 bar
• 10 mWS = 1 at = 1 kp/cm² = 98,0665 kPa

Wasserdichtigkeit

Die Wassersäule ist auch eine Maßeinheit, um die Dichtheit 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 sich um eine bildliche Darstellung des Prüfdruckes, welcher aber bereits durch eine heftige Schwimmbewegung oder einen Schlag aufs Wasser um das Vielfache überstiegen werden kann.

Orgelbau

Im Orgelbau wird der Winddruck in mmWS angegeben, mit dem die verschiedenen Orgelregister angeblasen werden.

Siehe auch

• Luftdruck
• Papenberg-Instrument