Geben Sie Außendurchmesser, Innendurchmesser und Länge des Rohrs ein. Angezeigt werden das Volumen der Rohrwand (des Materials) sowie das Volumen des äußeren Zylinders, das des Hohlraums und die Einheitenumrechnungen.
Inhaltsverzeichnis
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Was Sie auf dieser Seite tun können
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Wofür ist diese Berechnung nützlich?
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Anleitung
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Formeln und Abbildungen
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Symbole und Begriffe
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Was Sie vorab wissen sollten
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Mit Excel berechnen
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Mit Google Tabellen berechnen
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Mit Python berechnen
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Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
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Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
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Die Vorteile von DataChef
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Verwandte Funktionen
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Alle NumberChef-Rechner
Was Sie auf dieser Seite tun können
- Geben Sie Außendurchmesser, Innendurchmesser und Länge ein, und Sie sehen sofort das Volumen des Rohrs selbst (der Rohrwand, also des Materials)
- Das Volumen des äußeren Zylinders und das des Hohlraums (das Wasser oder andere Medium im Rohr) werden gleich mit angezeigt
- Angezeigt werden auch der exakte Wert mit \(\pi\) (zum Beispiel \(900\pi\)) und die Umrechnung des Volumens in Liter, m³ usw.
- Das Ergebnis erscheint auch als 3D-Figur, die Sie durch Ziehen drehen können, um die Form zu prüfen
- Eine verständliche Erklärung der Formeln sowie Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python finden Sie ebenfalls auf dieser Seite
Wofür ist diese Berechnung nützlich?
Das übliche Stahlgerüstrohr auf deutschen Baustellen (DIN EN 39) hat 48,3 mm Außendurchmesser bei 3,2 mm Wandstärke (also 41,9 mm Innendurchmesser). Für 1 m (100 cm) beträgt das Volumen der Rohrwand \(\pi \times (2{,}415^2 - 2{,}095^2) \times 100 \approx 453\,\mathrm{cm^3}\). Stahl hat eine Dichte von etwa 7,85 g/cm³, das ergibt rund 3,56 kg pro Meter (der bekannte Tabellenwert für dieses Rohr).
So können Sie mit Zahlen prüfen, „wie viele Rohre man tragen kann“ oder „ob sie in den Transporter passen“, bevor Sie etwas anheben.
Das Volumen des Hohlraums der Leitung zwischen Warmwasserbereiter und Wasserhahn ist die Menge kaltes Wasser, die abläuft, bis das warme Wasser ankommt. Bei 10 m (1.000 cm) Kupferrohr 15 × 1 mm (13 mm Innendurchmesser, 0,65 cm Radius) beträgt der Hohlraum \(\pi \times 0{,}65^2 \times 1.000 \approx 1.327\,\mathrm{cm^3}\), also etwa 1,3 L.
Je länger die Leitungen in einer Wohnung sind, desto mehr Wasser läuft ungenutzt ab: Diese Formel bringt das, was man im Alltag merkt, auf eine Zahl.
Wenn Sie im Baumarkt oder online Rohre kaufen, lässt sich ihr Gewicht als „Volumen der Rohrwand × Dichte des Materials“ abschätzen. Ein KG-Rohr (Abwasserrohr aus PVC-U) DN 100 mit 110 mm Außendurchmesser und 3,2 mm Wandstärke (Radien 5,5 cm und 5,18 cm) hat bei 2 m Länge eine Rohrwand von \(\pi \times (5{,}5^2 - 5{,}18^2) \times 200 \approx 2.147\,\mathrm{cm^3}\). Hart-PVC wiegt etwa 1,4 g/cm³, also wiegt das Rohr rund 3,0 kg.
So wissen Sie vor der Bestellung, ob Sie es selbst mitnehmen können oder in welche Versandkostenstufe es fällt.
Kanalrohre aus Beton, die unter Straßen liegen, werden mit dieser Formel auf ihre Betonmenge hin geplant und hergestellt. Bei einem Rohr mit 1 m Innendurchmesser, 9 cm Wandstärke und 2,4 m Länge beträgt das Volumen der Rohrwand \(\pi \times (0{,}59^2 - 0{,}5^2) \times 2{,}4 \approx 0{,}74\,\mathrm{m^3}\). Mit einer Dichte des Betons von etwa 2,3 bis 2,4 t/m³ wiegt ein einzelnes Rohr rund 1,7 bis 1,8 t.
Die Wahl des Krans und die Transportplanung beginnen mit einer Volumenrechnung wie dieser.
Rohre aus Edelstahl oder Kupfer werden oft nach Gewicht verkauft. Ein Angebot rechnet deshalb „Volumen der Rohrwand × Dichte × Preis pro Kilogramm“. Ein Edelstahlrohr mit 6 cm Außendurchmesser, 5 cm Innendurchmesser und 50 cm Länge hat zum Beispiel eine Rohrwand von \(\pi \times (3^2 - 2{,}5^2) \times 50 \approx 432\,\mathrm{cm^3}\), bei einer Dichte von 7,9 g/cm³ wiegt es etwa 3,4 kg.
Dank dieser Formel lassen sich die Materialkosten schon in der Konstruktion aus den Maßen abschätzen.
Formeln und Abbildungen
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(V\) | V | Der übliche Buchstabe für das Volumen, dessen Anfangsbuchstabe er ist. Auf dieser Seite steht er für das gesuchte Volumen des Rohrs (der Rohrwand). |
| \(V_1\) | V eins | Das Volumen des äußeren Zylinders, als wäre das Rohr voll. |
| \(V_2\) | V zwei | Das Volumen des Hohlraums (des inneren Zylinders). Es entspricht der Menge Wasser oder Luft, die in das Rohr passt. |
| \(d_1\) | d eins | Der Außendurchmesser des Rohrs. Kataloge und Zeichnungen geben die Größe eines Rohrs normalerweise durch Außen- und Innendurchmesser an. |
| \(d_2\) | d zwei | Der Innendurchmesser, der Durchmesser der Bohrung des Rohrs. Er ist der Außendurchmesser minus zweimal die Wandstärke. |
| \(r_1\) | r eins | Der Außenradius, die Hälfte des Außendurchmessers (\(r_1 = d_1 \div 2\)). |
| \(r_2\) | r zwei | Der Innenradius, die Hälfte des Innendurchmessers (\(r_2 = d_2 \div 2\)). |
| \(l\) | l | Die Länge des Rohrs (l wie „Länge“). Sie spielt dieselbe Rolle wie die Höhe eines aufrecht stehenden Zylinders. |
| \(\pi\) | Pi | Die Kreiszahl, die angibt, wie oft der Durchmesser eines Kreises in seinen Umfang passt, etwa 3,14159. Sie kommt in jeder Rechnung mit Kreisen und Zylindern vor. |
| \(r^2\) | r Quadrat | Die Zahl \(r\) mit sich selbst multipliziert (\(r \times r\)). Die kleine 2 oben rechts ist ein Exponent und bedeutet „zweimal als Faktor“. |
| \(\mathrm{cm^3}\) | Kubikzentimeter | Eine Einheit für das Volumen. Ein Würfel mit 1 cm Kantenlänge hat ein Volumen von 1 cm³. 1.000 cm³ sind genau 1 L (Liter). |
Begriffe
| Rohr | Ein Zylinder mit einer Bohrung über die ganze Länge. Wasserleitungen, Gasleitungen und Gerüstrohre transportieren Wasser oder Gas oder dienen als Gerüst. In der Mathematik ist es ein Hohlzylinder. |
| Zylinder | Ein Körper mit einem Kreis als Grundfläche, der gerade und überall gleich dick verläuft, etwa wie eine Getränkedose oder ein Küchenrollenkern. |
| Volumen | Der Platz, den ein Körper einnimmt, als Zahl angegeben. Man misst ihn, indem man zählt, wie viele Würfel mit 1 cm Kantenlänge (1 cm³) hineinpassen. |
| Flächeninhalt der Grundfläche | Der Flächeninhalt der Fläche, auf der ein Körper steht. Beim Zylinder ist es der Flächeninhalt des Grundkreises (π × Radius zum Quadrat), und das Volumen ist „Flächeninhalt der Grundfläche × Höhe“. |
| Kreiszahl | Die Zahl, die angibt, wie oft der Durchmesser eines Kreises in seinen Umfang (die Länge einmal um den Kreis herum) passt. Sie beträgt etwa 3,14159 und wird \(\pi\) (Pi) geschrieben. |
| Hohlzylinder | Ein Zylinder, der innen hohl ist. Ein Rohr ist ein Hohlzylinder: Es ist leichter und braucht weniger Material als ein Vollstab mit demselben Außendurchmesser. |
| Hohlraum | Das Leere im Inneren eines Rohrs. Sein Volumen ist das des inneren Zylinders und entspricht der Menge Wasser oder Luft, die das Rohr aufnehmen kann. |
Was Sie vorab wissen sollten
Das hilft Ihnen, die Berechnung auf dieser Seite wirklich zu verstehen, statt nur die Schaltfläche zu drücken.
| Radius und Durchmesser – Klasse 5 (10–11 Jahre) |
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| Der Flächeninhalt des Kreises – Klasse 7 (12–13 Jahre) |
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| Das Volumen des Zylinders – Klasse 9 (14–15 Jahre) |
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| Potenzen – Klasse 6–7 (11–13 Jahre) |
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| Das Multiplizieren und Dividieren von Dezimalzahlen – Klasse 5–6 (10–12 Jahre) |
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Mit Excel berechnen
| Außendurchmesser d1 (cm) | 10 |
| Innendurchmesser d2 (cm) | 8 |
| Länge l (cm) | 100 |
| Volumen des Rohrs (cm³) | =PI()*(B1^2-B2^2)/4*B3 |
| Außenradius r1 (cm) | 5 |
| Innenradius r2 (cm) | 4 |
| Länge l (cm) | 100 |
| Volumen des äußeren Zylinders V1 (cm³) | =PI()*B1^2*B3 |
| Volumen des Hohlraums V2 (cm³) | =PI()*B2^2*B3 |
| Volumen des Rohrs V (cm³) | =B4-B5 |
| Radius der Grundfläche r (cm) | 5 |
| Höhe h (cm) | 100 |
| Volumen des Zylinders (cm³) | =PI()*B1^2*B2 |
| Durchmesser d (cm) | 10 |
| Radius r (cm) | =B1/2 |
„PI()“ ist die Excel-Funktion, die die Kreiszahl π (etwa 3,14159) liefert, „^“ ist die Potenz (wie oft multipliziert wird), „*“ die Multiplikation und „/“ die Division.
In der ersten Tabelle zeigt B4 zum Beispiel etwa 2.827,43 (in cm³, weil Sie cm eingegeben haben). In der zweiten Tabelle ist V1 etwa 7.853,98, V2 etwa 5.026,55 und V etwa 2.827,43, also dasselbe Ergebnis wie in der ersten. Ersetzen Sie einfach die eingegebenen Zahlen durch die Maße Ihres eigenen Rohrs.
Mit Google Tabellen berechnen
| Außendurchmesser d1 (cm) | 10 |
| Innendurchmesser d2 (cm) | 8 |
| Länge l (cm) | 100 |
| Volumen des Rohrs (cm³) | =PI()*(B1^2-B2^2)/4*B3 |
| Außenradius r1 (cm) | 5 |
| Innenradius r2 (cm) | 4 |
| Länge l (cm) | 100 |
| Volumen des äußeren Zylinders V1 (cm³) | =PI()*B1^2*B3 |
| Volumen des Hohlraums V2 (cm³) | =PI()*B2^2*B3 |
| Volumen des Rohrs V (cm³) | =B4-B5 |
| Radius der Grundfläche r (cm) | 5 |
| Höhe h (cm) | 100 |
| Volumen des Zylinders (cm³) | =PI()*B1^2*B2 |
| Durchmesser d (cm) | 10 |
| Radius r (cm) | =B1/2 |
Mit Python berechnen
import math
outer_diameter = 10 # Außendurchmesser (in diesem Beispiel in cm)
inner_diameter = 8 # Innendurchmesser (in derselben Einheit wie der Außendurchmesser)
length = 100 # Länge
outer_radius = outer_diameter / 2 # Außenradius
inner_radius = inner_diameter / 2 # Innenradius
outer_volume = math.pi * outer_radius ** 2 * length # Volumen des äußeren Zylinders
inner_volume = math.pi * inner_radius ** 2 * length # Volumen des Hohlraums (innerer Zylinder)
pipe_volume = outer_volume - inner_volume # Volumen des Rohrs (die Rohrwand)
print(f"Volumen des äußeren Zylinders: {outer_volume} cm3")
print(f"Volumen des Hohlraums: {inner_volume} cm3")
print(f"Volumen des Rohrs: {pipe_volume} cm3")
Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
V = V₁ − V₂
V = V_{1} - V_{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>V</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>−</mo>
<msub><mi>V</mi><mn>2</mn></msub>
</mrow>
</math>
V = V_1 - V_2
v1 - v2
V := V1 - V2;
V = V1 - V2;
V = V_1 - V_2
V = π × r² × h
V = \pi r^{2} h
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
<mi>h</mi>
</mrow>
</math>
V = pi r^2 h
Pi*r^2*h
V := Pi*r^2*h;
V = pi*r^2*h;
V = πr^2h
V = π × (r₁² − r₂²) × l
V = \pi (r_1^{2} - r_2^{2}) l
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<mo>(</mo>
<msup><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub><mn>2</mn></msup>
<mo>−</mo>
<msup><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub><mn>2</mn></msup>
<mo>)</mo>
<mi>l</mi>
</mrow>
</math>
V = pi (r_1^2 - r_2^2) l
Pi*(r1^2 - r2^2)*l
V := Pi*(r1^2 - r2^2)*l;
V = pi*(r1^2 - r2^2)*l;
V = π(r_1^2 - r_2^2)l
r = d ÷ 2
r = \frac{d}{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>r</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>d</mi><mn>2</mn></mfrac>
</mrow>
</math>
r = d / 2
d/2
r := d/2;
r = d/2;
r = d/2
Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
Sie sind ein Assistent für mathematische Berechnungen. Führen Sie die folgende Berechnung aus, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort ausschließlich auf die Zahlen aus dem Ergebnis der Ausführung (antworten Sie nicht im Kopf oder nach Gefühl). Ein Rohr (ein Hohlzylinder) hat einen Außendurchmesser von 10 cm, einen Innendurchmesser von 8 cm und eine Länge von 100 cm. Berechnen Sie: 1. das Volumen des äußeren Zylinders in cm³ 2. das Volumen des Hohlraums (innerer Zylinder) in cm³ 3. das Volumen des Rohrs (der Rohrwand) in cm³ Zeigen Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ergebnis der Ausführung.
Anleitung
-
1Zahlen eingebenGeben Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
-
2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
-
3Ergebnis ablesenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
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