imported>Odyssee |
|
Zeile 1: |
Zeile 1: |
| {{Infobox Physikalische Größe
| | Zeichnung aus [[GA 320]], S. 147 |
| | Name = dynamische Viskosität
| |
| | Formelzeichen = [[Eta|<math>\eta</math>]], [[My|<math>\mu</math>]]
| |
| | Dim =
| |
| | AbgeleitetVon =
| |
| | SI = [[Pascal (Einheit)|Pa]]·[[Sekunde|s]]<br />= [[Newton (Einheit)|N]]·[[Sekunde|s]]·[[Meter|m]]<sup>−2</sup> <br />= [[Kilogramm|kg]]·[[Meter|m]]<sup>−1</sup>·[[Sekunde|s]]<sup>−1</sup>
| |
| | SI-Dimension = [[Masse (Physik)|M]]·[[Länge (Physik)|L]]<sup>−1</sup>·[[Zeit|T]]<sup>−1</sup>
| |
| | cgs = [[Poise|P]]
| |
| | cgs-Dimension = [[Masse (Physik)|M]]·[[Länge (Physik)|L]]<sup>−1</sup>·[[Zeit|T]]<sup>−1</sup>
| |
| }}
| |
| {{Infobox Physikalische Größe
| |
| | Name=kinematische Viskosität
| |
| | Formelzeichen= [[Ny|<math>\nu</math>]]
| |
| | SI=[[Meter|m]]<sup>2</sup>·[[Sekunde|s]]<sup>−1</sup>
| |
| | SI-Dimension=[[Länge (Physik)|L]]<sup>2</sup>·[[Zeit|T]]<sup>−1</sup>
| |
| | cgs=[[Stokes (Einheit)|St]]
| |
| | cgs-Dimension=[[Länge (Physik)|L]]<sup>2</sup>·[[Zeit|T]]<sup>−1</sup>
| |
| }}
| |
| {{Infobox Physikalische Größe
| |
| | Name=Fluidität
| |
| | Formelzeichen=<math>\phi</math>
| |
| | SI=[[Meter|m]]·[[Sekunde|s]]·[[Kilogramm|kg]]<sup>−1</sup>=[[Meter|m]]<sup>2</sup>·[[Newton (Einheit)|N]]<sup>−1</sup>·[[Sekunde|s]]<sup>−1</sup>
| |
| | SI-Dimension=[[Länge (Physik)|L]]·[[Zeit|T]]·[[Masse (Physik)|M]]<sup>−1</sup>
| |
| | cgs=
| |
| | cgs-Dimension=
| |
| }}
| |
| | |
| [[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.
| |
| | |
| :<math>\dot\gamma=\frac{dv}{dy}\</math>
| |
| | |
| 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>:
| |
| | |
| :<math>F = \eta A \dot\gamma = \eta A \frac{dv}{dy}</math>
| |
| | |
| Daraus ergibt sich die [[mechanische Spannung]]:
| |
| | |
| :<math>\tau = \frac{F}{A} = \eta \dot\gamma = \eta \frac{dv}{dy}</math>
| |
| | |
| === Fluidität ===
| |
| | |
| Die '''Fluidität'' <math>\phi</math> ist der Kehrwert der dynamischen Viskosität und somit ein Maß für die '''Fließfähigkeit''' des Fluids:
| |
| | |
| :<math>\phi = \frac 1 \eta</math>
| |
| | |
| 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}}
| |