Man kann Wasser mit dem Strohhalm nicht höher als zehn Meter saugen
Stimmt. Naiv stellen sich die meisten Menschen das Saugen als eine Form des Ziehens vor – man «zieht» ja auch an einem Strohhalm und oder auch einer Zigarette. Und wenn man eine größere Höhe überbrücken will, muss man halt stärker ziehen, oder?
In Wirklichkeit aber zieht man die Flüssigkeit im Strohhalm nicht hoch, sondern man erniedrigt den Druck im Inneren, sodass dann der äußere Luftdruck, der auf die Oberfläche der Flüssigkeit wirkt, diese im Inneren des Halms hochdrückt. Und diese Druckkraft ist begrenzt.
Der Luftdruck beträgt auf Meereshöhe etwa 1013 Hektopascal (oder Millibar), früher sagte man dazu «eine Atmosphäre». Selbst wenn in einem Rohr oder Strohhalm ein absolutes Vakuum herrscht, beträgt die Druckdifferenz zwischen innen und außen maximal diese 1013 Hektopascal.
Je höher die «Wassersäule» ist, die man durch das Hochpumpen erzeugt, umso höher ist der Druck, den sie nach unten ausübt. Wann hält sich der mit dem Luftdruck die Waage? Ein Liter Wasser wiegt auf Meeresniveau 1 Kilopond, und das entspricht einer Kraft von 9,81 Newton. Damit der Luftdruck ausgeglichen ist, muss auf jedem Quadratzentimeter eine Kraft von 10,13 Newton lasten – das ergibt eine Wassersäule von 1,03 Litern, und die ist 10,30 Meter hoch. Höher kann also auch der stärkste Trinker keine Flüssigkeit durch einen Strohhalm saugen. In der Praxis ist der Wert vor allem bei warmem Wasser noch niedriger, weil dann auch noch der Dampfdruck zu berücksichtigen ist.
Und wie kann man dann, etwa in großen Pumpwerken, Wasser über größere Höhendifferenzen befördern? Zum Glück gibt es Pumpen, die nicht nach dem Saugprinzip konstruiert sind – die «ziehen» nicht, sondern «schieben»!