8. Pascalsche Zauberfontäne
Eine Pascalsche Zauberfontäne kann man im einfachsten Falle mit zwei
Plastflaschen erzeugen. Sie werden beide mit einem Stopfen verschlossen, der
zwei Bohrungen besitzt. Eine der Flaschen wird - z.B. auf einem Holzklotz -
mindestens 20 cm höher als die andere aufgestellt. In je einer Bohrung der
Stopfen befindet sich ein kurzes Rohrstück. Die äußeren Enden dieser Rohrstücke
werden durch einen Schlauch miteinander verbunden. In der anderen Bohrung jedes
Stopfens steckt ein langes Rohr, das jeweils bis dicht über den Boden der
Plasteflasche reicht Das Rohr, das sich in der tieferstehenden Flasche
befindet, endet oben in einem Trichter. Das lange Rohr in der zweiten Flasche
ist am oberen Ende zu einer Düse verengt. Es ist zweimal abgewinkelt, so daß
sich seine nach oben gerichtete Öffnung direkt über dem Trichter der anderen
Plastflasche befindet.
Die höherstehende Flasche wird vollständig mit Wasser gefüllt. Nachdem man
alle Stopfen und Bohrungen sorgfältig auf Dichtheit geprüft hat, gießt man das
Wasser in den Trichter bis er etwa zur Hälfte gefüllt ist. Aus der Düse tritt
ein Wasserstrahl aus (siehe Bild). In gleichem Maße, wie dieses Wasser in den
Trichter hineingelangt, fließt Wasser in die tieferstehende Flasche ab. Diese
Vorgänge vollziehen sich so lange, bis alles Wasser aus der höhergelegenen
Flasche über die Fontäne in die tieferstehende Flasche geflossen ist. Bei einem
inneren Düsendurchmesser von 1 mm dauert das etwa 12 Minuten.
Die für das Fließen des Wassers erforderliche Energie resultiert aus der
unterschiedlichen Höhe der Flüssigkeitsspiegel in den beiden Flaschen. Die Luft
in der tieferstehenden Flasche steht unter dem Druck der Flüssigkeitssäule in
dem Rohr mit Trichter (ca. 70 cm Wassersäule). Der gleiche Druck herrscht in
der anderen Flasche. In dem Rohr mit der Düse hat die Flüssigkeitssäule nur
eine Höhe von etwa 20 cm.
Während des Experiments nimmt dieser Höhenunterschied ständig ab, so daß die
Fontäne geringfügig an Höhe verliert. Die Höhe des Wasserstrahls läßt sich
dadurch vergrößern, daß man die zweite Flasche gegenüber der ersten noch höher
anordnet. Das erfordert eine Verlängerung des Rohres mit Trichter. Daran ist zu
erkennen, daß auch die Länge der Wassersäule in diesem Rohr und damit der
Luftdruck in den Flaschen wächst. Besonders zweckmäßig ist es, die eine Flasche
auf dem Fußboden, die andere auf dem Tisch aufzustellen.