Sog (Saugwirkung)
Sog ist die alltagssprachliche Bezeichnung für eine Saugwirkung, die Gegenstände in der Umgebung bewegter Gase und Flüssigkeiten (Fluiden) erfahren.
Der Begriff „Saugen“ ist irreführend und setzt den auf der Erde vorhandenen Luftdruck voraus, weil immer der Druckunterschied gegenüber einem anderen Volumen maßgeblich ist.
Mit dem Begriff Sog wird ferner eine starke, unterhalb der Oberfläche in Richtung Meer zurückfließende Strömung der Brandung bezeichnet.
Wirkungsweise
Durch lokal unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten entstehen gemäß dem Gesetz von Bernoulli unterschiedliche statische und dynamische Drücke. Diese Druckdifferenzen stören das Kräftegleichgewicht eines umströmten Körpers. Es resultiert eine Kraft, welche ihn zu bewegen versucht: der Körper wird vom höheren Druck in den tieferen Druck gedrückt, folglich ist die Bezeichnung Sog eigentlich falsch.
Folgende Gedankenexperimente mit einer Strahlpumpe sollen verdeutlichen, dass „Saugen“ eine sehr oberflächliche Beschreibung dafür ist, in einem Raum einen Unterdruck zu erzeugen, sodass ein Gas oder eine Flüssigkeit durch den Überdruck eines benachbarten Raumes hineingetrieben wird:
- Würde eine Strahlpumpe auf dem Mond betrieben (dort herrscht Vakuum), dann würde das Saugmedium im Behälter bleiben, weil kein (Luft-)Druck vorhanden ist, der die Moleküle des Saugmediums aus dem Behälter in die Strahlpumpe drückt. Da man sich auf der Erde an die Wirkung des Luftdruckes gewöhnt hat, wird dessen Wirkung, eine Flüssigkeit aus einem Behälter auch gegen die Wirkung der Schwerkraft nach oben in einen Raum mit geringerem Druck zu drücken, häufig als „normal“ angenommen.
- Ein Gas oder eine Flüssigkeit kann prinzipiell weder saugen noch ziehen, weil die Kohäsionskräfte (Van-der-Waals-Kräfte) erheblich zu gering sind, um andere Moleküle nennenswert zu beschleunigen.
- Die Notwendigkeit, das Saugmedium eigentlich in die Pumpe drücken zu müssen, erkennt man, wenn man sich in einem zweiten Gedankenversuch vorstellt, das Saugmedium sei Wasser, das sich in mehr als 10 m Tiefe in einem Brunnen befindet. In diesem Fall kann man mit keiner Saugpumpe Wasser fördern (siehe Luftdruck#Experimente und Messung).
Anwendungen
Sogwirkungen nutzt man beispielsweise bei der Wasserstrahlpumpe, bei der mittels einer Venturi-Düse ein Unterdruck erzeugt werden kann.
Bei Booten nennt man den analogen Vorgang Lenzen. Das um das Boot strömende Wasser erzeugt um den Bootskörper herum Unterdruck, der höhere Luftdruck im Bootskörper drückt Wasser oder Luft durch die Lenzklappe nach außen. Bei zu langsamer Fahrt reicht der externe Unterdruck nicht aus, dann muss das Zurückströmen des Wassers in das Boot verhindert werden. Auch bei Schiffen mit sehr viel Tiefgang reicht die Geschwindigkeit nicht aus, um den notwendigen Unterdruck in einigen Metern Wassertiefe beim Kiel zu erreichen.
Schiffe werden ohne Gebläse entlüftet, wenn der Fahrtwind rund um einen Dorade-Lüfter Unterdruck erzeugt. Einen vergleichbaren Effekt beobachtet man, wenn man sich bei einem Sturm mit geöffnetem Mund „in den Wind“ dreht.