Coronavirus und Viskosität: Unterschied zwischen den Seiten

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{{Infobox Physikalische Größe
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| Name=Fluidität
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[[Datei:schichtstroemung.png|left|mini|Geschichtete Fluidströmung (blau) zwischen zwei Platten (schwarz)]]
 
Die '''Viskosität''' (abgeleitet von dem zähflüssigen, klebrigen Saft der [[Mistel]]beeren, [[lat.]] ''viscum'') ist in der [[Rheologie]] eine [[Maßzahl]] für die '''Zähflüssigkeit''' von [[Fluid]]en, also von [[Gas]]en und [[Flüssigkeiten]]. Im Allgemeinen ist damit '''Scherwiderstand''' des Fluids gegenüber einer [[Scherung (Mechanik)|Scherung]] gemeint. Je größer die Viskosität, desto ''dickflüssiger'' bzw. ''zähflüssiger'' ist das Fluid. 
 
== Dynamische Viskosität ==
 
Die '''dynamische Viskosität''' <math>\eta</math> wird so definiert, dass man sich zwei Platten mit der Fläche <math></math> im Abstand <math>y</math> vorstellt, zwischen denen sich das Fluid befindet. Die obere Platte wird mit der konstanten Geschwindigkeit <math>v</math> gegenüber der unteren Platte bewegt. Da das Fluid an beiden Platten haftet, stellt sich im Fluid ein Geschwindigkeitsgradient bzw. Geschwindigkeitsgefälle <math>\dot\gamma</math> ein, das als '''Schergeschwindigkeit''' bezeichnet wird. Für kleine Abstände der beiden Platten kann dieses Geschwindigkeitsgefälle in guter Näherung als linear angenommen werden.
 
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Im Idealfall ist die [[Kraft]] <math>F</math>, die notwendig ist, um die obere Platte mit der Geschwindigkeit <math>v</math> gegenüber der unteren Platte parallel zu verschieben, proportional zur Fläche <math>A</math> und zum Geschwindigkeitsgradienten <math>\dot\gamma</math>:
 
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Daraus ergibt sich die [[mechanische Spannung]]:
 
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=== Fluidität ===
 
Die '''Fluidität'' <math>\phi</math> ist der Kehrwert der dynamischen Viskosität und somit ein Maß für die '''Fließfähigkeit''' des Fluids:
 
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Je größer die Fluidität, desto ''dünnflüssiger'' bzw. ''fließfähiger'' ist das Fluid.
 
== Kinematische Viskosität ==
 
Die '''kinematische Viskosität''' <math>\nu</math> berücksichtigt die [[Dichte (Physik)|Dichte]] <math>\rho</math> des Fluids und hängt definitionsgemäß mit der dynamischen Viskosität <math>\eta</math> wie folgt zusammen:
 
:<math>\eta=\nu \cdot \rho</math>
 
== Siehe auch ==
 
* {{WikipediaDE|Viskosität}}
 
== Literatur ==
 
* Christian Gerthsen, Dieter Meschede: ''Gerthsen Physik.'' 23. Auflage. Springer-Verlag, 2006, ISBN 3-540-25421-8
 
[[Kategorie:Rheologie]]
 
{{Wikipedia}}

Version vom 15. März 2020, 18:16 Uhr

Physikalische Größe
Name dynamische Viskosität
Formelzeichen ,
Größen- und
Einheitensystem
Einheit Dimension
SI Pa·s
= N·s·m−2
= kg·m−1·s−1
M·L−1·T−1
cgs P M·L−1·T−1
Physikalische Größe
Name kinematische Viskosität
Formelzeichen
Größen- und
Einheitensystem
Einheit Dimension
SI m2·s−1 L2·T−1
cgs St L2·T−1
Physikalische Größe
Name Fluidität
Formelzeichen
Größen- und
Einheitensystem
Einheit Dimension
SI m·s·kg−1=m2·N−1·s−1 L·T·M−1
Geschichtete Fluidströmung (blau) zwischen zwei Platten (schwarz)

Die Viskosität (abgeleitet von dem zähflüssigen, klebrigen Saft der Mistelbeeren, lat. viscum) ist in der Rheologie eine Maßzahl für die Zähflüssigkeit von Fluiden, also von Gasen und Flüssigkeiten. Im Allgemeinen ist damit Scherwiderstand des Fluids gegenüber einer Scherung gemeint. Je größer die Viskosität, desto dickflüssiger bzw. zähflüssiger ist das Fluid.

Dynamische Viskosität

Die dynamische Viskosität wird so definiert, dass man sich zwei Platten mit der Fläche im Abstand vorstellt, zwischen denen sich das Fluid befindet. Die obere Platte wird mit der konstanten Geschwindigkeit gegenüber der unteren Platte bewegt. Da das Fluid an beiden Platten haftet, stellt sich im Fluid ein Geschwindigkeitsgradient bzw. Geschwindigkeitsgefälle ein, das als Schergeschwindigkeit bezeichnet wird. Für kleine Abstände der beiden Platten kann dieses Geschwindigkeitsgefälle in guter Näherung als linear angenommen werden.

Fehler beim Parsen (SVG (MathML kann über ein Browser-Plugin aktiviert werden): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \dot\gamma=\frac{dv}{dy}\}

Im Idealfall ist die Kraft , die notwendig ist, um die obere Platte mit der Geschwindigkeit gegenüber der unteren Platte parallel zu verschieben, proportional zur Fläche und zum Geschwindigkeitsgradienten :

Daraus ergibt sich die mechanische Spannung:

Fluidität

Die Fluidität ist der Kehrwert der dynamischen Viskosität und somit ein Maß für die Fließfähigkeit' des Fluids:

Je größer die Fluidität, desto dünnflüssiger bzw. fließfähiger ist das Fluid.

Kinematische Viskosität

Die kinematische Viskosität berücksichtigt die Dichte des Fluids und hängt definitionsgemäß mit der dynamischen Viskosität wie folgt zusammen:

Siehe auch

Literatur

  • Christian Gerthsen, Dieter Meschede: Gerthsen Physik. 23. Auflage. Springer-Verlag, 2006, ISBN 3-540-25421-8


Dieser Artikel basiert (teilweise) auf dem Artikel Viskosität aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der Lizenz Creative Commons Attribution/Share Alike. In Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.