Viskosität Luft

Gasviskosität ist temperatur- und druckabhängig.

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Viskosität ist die Viskosität von flüssigen und gasförmigen Medien (Flüssigkeiten). 1] Je höher die Viskosität, umso dicker (weniger fließfähig) ist die Flüssigkeit; je geringer die Viskosität, umso dünner (fließfähiger) ist sie. Weiterhin wird zwischen dynamischer und kinematischer Viskosität differenziert. Unter dynamischer Viskosität versteht man das Mischungsverhältnis von Scherspannung und Geschwindigkeitsgradienten.

Die Umkehrung der Viskosität ist die Fließfähigkeit. Bei der kinematischen Viskosität handelt es sich um die dynamische Viskosität durch Teilung mit der Flüssigkeitsdichte. Es entsteht nicht nur durch die Gravitationskräfte zwischen den Partikeln der Flüssigkeit (Kohäsion). In dünneren Flüssigkeiten entsteht die Viskosität durch einen Impulsstrom in der Flüssigkeit. Da die Viskosität von Festkörpern relativ hoch ist, ist sie schwierig zu bestimmen.

Anstelle der Viskosität werden Bezeichnungen wie Verlust-Faktor, Speicher und Verlust-Modul benutzt. Der Begriff Viskosität leitet sich aus dem typischen viskosen Fruchtsaft der Früchte der Pflanzengattung Misteln ab. "Viskose " heißt "zäh wie Vogelkleber". Es wird zwischen dynamischer und kinematischer Viskosität unterschieden. The dynamic viscosity ? {\displaystyle \eta } and the kinematic viscosity ? {\displaystyle \nu } are directly related via density ?{\displaystyle \rho }: ?=???{\displaystyle \eta =\nu \cdot \rho }.

Bei der SI-Einheit hat eine zwischen zwei Blechen befindliche Substanz eine Viskosität von 1 Ns/m², wenn eine Druckkraft von 1 N erforderlich ist, um die Bleche mit einer Geschwindikeit von 1 m/s zu bewegen, wenn die Bleche 1 qm groß und 1 Meter voneinander entfernt sind.

Bei der physikalischen Maßeinheit der Viskosität ist daher zu beachten: Für die Maßeinheit SI der Kinematik-Viskosität gilt: In der Realität wird neben Pa-s (Pascalsekunde) der Tausendstel Teil der Maßeinheit SI mPa-s (Millipascalsekunde) auch für niederviskose Messstoffe für die Dynamik-Viskosität eingesetzt. Beim CGS-System wird die Viskosität in Poise (P) mit 1 Ns/m² = 1 Pa-s = 1 Pa-s = 10 Poise = 1000 Centipoise = 1000 cP = 1 kg/ms und die Kinematikviskosität in Stkes (St) mit 1 Stk. = 10-4 m2/s angegeben.

Der Engler-Grad ist eine überholte Maßeinheit der Viskosität. Dieses Gerät zeigt die Viskosität im Verhältnis zu Nass an. Das Verhältnis zwischen dieser Stärke und den vorhandenen Flüssigkeitseigenschaften bestimmt die Viskosität. Diese Beziehung zeigt sich insbesondere in der homogenen Serie der kettenförmigen Kohlenwasserstoffverbindungen, deren Viskosität mit der Länge der Kette und damit mit den steigenden intermolekularen Kräften von Van-der-Waals zunimmt.

Die Viskosität lässt sich auch an dem folgenden Beispiel sehr gut veranschaulichen: Gleicht der Wind über das Meerwasser, so bewegt sich die Wasseroberfläche. Bild 2: Viskositätsdefinition: Die Flüssigkeit (blau) wird zwischen der stationären Scheibe (unten) und der beweglichen Scheibe (oben) abgeschert. Das Newtonsche Gesetz der Viskosität geht immer von einer laminaren Durchströmung sowie von einer Temperatur- und Druckabhängigkeit der Fluideigenschaften aus.

Bei diesen Stoffen ergibt sich das im Diagramm der Scherspannung-Schergeschwindigkeit dargestellte geradlinige Geschwindigkeitsverlauf (Bild 3, Kennlinie 2: Newtonsche Flüssigkeit). Es gibt unterschiedliche Typen von Abweichungen: Die viskoelastischen Werkstoffe lassen sich mit der komplizierten Viskosität beschreiben, bei der eine sinusförmige Scherwirkung angenommen wird. Bei den meisten Medien sinkt die Viskosität mit zunehmender Erwärmung und kann oft mit der Beziehung Arrhenius-Andrade wiedergegeben werden: Die Viskosität der meisten Medien sinkt:

Für Fluide in der Umgebung (d.h. bis ca. 100 K über) der Glasumwandlungstemperatur gelten in der Regel die WLF-Beziehungen. Hierbei überwiegt das sehr kleine Freivolumen, das in der Umgebung der Glasumwandlungstemperatur wesentlich mehr von der Umgebungstemperatur abhängig ist als die Kettenmobilität, die hinter der Beziehung Arrhenius-Andrade steht. Bei Ölen wird die Temperaturabhängigkeit der Kinematikviskosität durch den Viscositätsindex wiedergegeben.

Mit einem Viskositätsmesser kann die Viskosität von Fluiden z. B. nach EN ISO 3219 bestimmt werden. In beiden Instrumententypen wird die zu untersuchende Messprobe entsprechend der Viskositätsbestimmung in den Zwischenraum zwischen zwei Gehäusen (z.B. zwei koaxiale Zylinder oder zwei parallele Platten) gelegt. Es wird das zur Erhaltung der Beweglichkeit erforderliche Moment ermittelt, aus dem die Scherspannung und damit die Viskosität bestimmt werden kann.

Ein schnelles und einfaches, aber auch sehr ungenaues Verfahren zur Bestimmung der Viskosität ist der Auslassbecher. Wenn nicht anders angegeben, gelten die Angaben für die Viskosität bei 20 °C. Millipascal Sekunden mPa-s sind mit der bisher verwendeten Centipoise cP gleich. Die sonst abgeflachten (scheibenförmigen) Blutzellen werden in der Kapillare prolatisch deformiert (gestreckt), wobei die Viskosität stark abnimmt.

Die feinsten Kapillare sind nur so dicht wie die einzelnen Blutzellen, so dass dort ein sogenannter Transplantatfluss stattfindet, eine Viskosität kann dann nicht mehr aussagekräftig bestimmt werden. Bei großen Blutgefäßen werden die roten Blutzellen zu langgestreckten Gesteinskörnungen aufgestapelt, was die Viskosität deutlich reduziert. Geringere Viskosität ist (gelbliches) Plasma und noch weniger farblose Wundsekrete oder Lymphflüssigkeit aus abgeriebener Schale.

Die Viskosität von Gefässen, bei schnellem Durchfluss und normaler Blutgerinnung wird in der Fachliteratur als 3-4 mPa-s bezeichnet. Die Polymere haben einen sehr großen Viskositätsbereich, der im Kern von der Länge der Kette und ihrer Verzweigung, aber auch von der Scherrate abhängig ist, da sie eine strukturelle Viskosität haben.

Daher ist es nicht besonders hilfreich, einen einzelnen Wert für die Viskosität von Polymeren vorzugeben. So werden beispielsweise Silikonöle (PDMS) mit definierter Viskosität zwischen 0,6 mPa-s bei 25 C und 1000 Pa-s bei 27 C produziert. Kunststoffschmelzen können auch wesentlich größere Zähigkeiten haben. Für ein Hüftgelenkimplantat (UHMW-HDPE) wurden bei 150 C über 1010 Pa-s hinaus Viskositätswerte ermittelt.

Es ist hervorzuheben, dass die Festlegung eines Viskositätswerts allein für Stoffe mit einer Viskosität über 10000 Pa-s nicht mehr ausreicht. Die Viskosität eines festen Kristalls ist im Prinzip unbegrenzt hoch. Für Flüssigkeiten mit geringer Viskosität stimmt das innere Reibungsbild "nicht mit den physikalischen Gegebenheiten über molekulare Transportprozesse in Flüssigkeiten überein".

13 ] Die Viskosität in der Flüssigkeit ergibt sich vielmehr aus einem Impulsstrom, der in der nachfolgenden Abbildung dargestellt werden kann: Die Viskosität repräsentiert also einen Pulsfluss von einem stärker fliessenden Stromwendel zu einem langsam fliessenden Stromwendel. Scherspannungen treten zwischen den aktuellen Filamenten auf, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten neben einander fließen und sich als Viskosität gesamthaft aufprägen.

Die Viskosität kann bei gasförmigen Medien durch mikroskopische Beobachtung des Pulsflusses abgeschätzt werden: mit der Pfadlänge ? {\displaystyle \lambda } für Gaspartikel, der Menge der Gaspartikel m{displaystyle m}, der durchschnittlichen Partikelgeschwindigkeit v{\displaystyle v} und der Partikelzahldichte n{\displaystyle n}. Gasviskosität ist druckunabhängig bei niedrigem Betriebsdruck (?.1 bis 10 bar).

Das ist der Fall, wenn die Länge des freien Weges im Vergleich zu den Gefäßdimensionen gering und im Vergleich zu den Moleküldimensionen groß ist. Anders ausgedrückt: Bei einem sehr dünnen oder sehr dichten Medium ist die Viskosität wiederum vom Gasdruck oder der Gasdichte abhängt. Die Viskosität ist jedoch prinzipiell temperaturabhängig.

Die Viskosität nimmt mit steigender Umgebungstemperatur zu, da die durchschnittliche Partikelgeschwindigkeit v{\displaystyle v} im Verhältnis zu T0,5{\displaystyle T^{0{,}}} zunimmt. In der folgenden Übersicht sind die Viscositäten und freie Pfadlängen für einige Gasarten aufgeführt. Die Viskosität von Reingasen lässt sich laut Hirschfelder über einen weiten Bereich (ca. 200 bis 3000 Kelvin) mit kinetischer Gas-Theorie berechnen.

Boltzmann-Konstante, T{displaystyle T}-Temperatur, ? {\displaystyle \sigma} Lannard-Jones Schlagdurchmesser und ?(2,2) {\displaystyle \Omega ^{(2,2)^ {\star }}} die verringerte Schlagzahl integral, reduziert um die verringerte Temperatur T?=kBT/? {\displaystyle T^{\star }=k_{mathrm {B}} Der verringerte Einfluss integraler ?(2,2)?{\displaystyle \Omega ^{(2,2)^{\star }}} ist so festgelegt, dass für ein optimales Erdgas, in dem Teilchen-Wechselwirkungen als Auswirkungen von harten Bällen angesehen werden, ?(2,2)?=1{displaystyle \Omega ^{(2,2)^{\star }}=1} zutrifft.

Der Viskosität liegt das Ergebnis des Experiments zugrunde, nach dem eine bestimmte Größe für die Erhaltung des Scherflusses vonnöten ist. ist aufgrund der Viskosität die viskositätsbedingte Zusammensetzung des Belastungstensors und wird als Stresstensor oder Friktionstensor bezeichnet. Die erste Bezeichnung bezeichnet die Viskosität durch volumengetreue Verformung (der Sensor in den Klammer eckig ist nicht markierend oder abweichend).

Die zweite Bezeichnung steht für die Viskosität bei Volumenveränderung. Gabriel: Einfluß der Molekularstruktur auf das viscoelastische Benehmen von Polyethylen-Schmelzen. Zähigkeit und NEWTON Impuls-Transport - Warum brauchen Sie mehr Leistung, wenn Sie rascher rühren? Günther Jakob Lauth (SciFox) 2013, zur Verfuegung gestellt von der Deutschen Zentralbibliothek fuer Wissenschaft und Technik (TIB), doi: 10.5446/15655. ? Übersicht der Bedeutung: Viskositaet.

Der Duden ist im Internet abrufbar am 27. April 2017. ? Viskosität.