Physik

• :Flüssigkeiten können ohne Form sein, haben aber einen bestimmten Volumen.
• Flüssigkeitsmoleküile


  Sind beweglich, eine Flüssigkeitsmenge besitzt keine bestimmte Gestalt, aber ein bestimmtes Volumen
• Elektrische Kräfte zwischen benachbarten Molekülen und Atomen


  Reichweite von ca. 10^-9m (= Van der Waalsche Kräfte)
• Durch die dichte Packung der Moleküle lassen sich Flüssigkeiten kaum zusammenpressen
• Flüssigkeiten sind inkompressibel
• Kohäsion

  Anziehungskräfte zwischen gleichartigen Moleküilen
• Adhäsion

  Anziehungskräfte zwischen verschiedenen Molekülen
• Oberfläche einer Flüssigkeit ist stets senkrecht zur wirkenden Kraft
• Unter Einfluss der Schwerkraft/Gravitation ist die Oberfläche stets horizontal
• Flüssigkeit ist stets im stabilen statischen Gleichgewicht
• Druck (Kolbendruck)

  Annahme: Ideale Flüssigkeit: inkompressibel, keine innere Reibung
• Druck breitet sich in alle Richtungen gleich aus
• Verdrängte Flüssigkeitsvolumina sind gleich groß
• Druck (Kolbendruck) kann in alle Richtungen gleich ausbreiten
• Die Anordnung vergrößert die Kraft je größer die Fläche ist
• Druckventil und Saugventil in einer Flüssigkeitspresse
• Kraftkolben


  • Lastkolben
• Je größer die Fläche A2

  Desto größer die Kraft F2
• Anordung kann auch umgekehrt verwendet wer
• Flüssigkeitspresse
• Hydrostatischer Druck (Schweredruck, Gewichtsdruck)
• Teilchen aller Stoffe sind ständig in Bewegung (= Brownsche Molekularbewegung)
• In festen und flüssigen Körpern schwingen die Teilchen um eine Ruhelage, im Gas sind sie fast frei beweglich
• Wärme

  Die Energie der ungeordneten thermischen Bewegungen der Teilchen eines Körpers
• Die Temperatur ist ein Maß für den Wärmezustand des Körpers und hängt vom Bewegungszustand seiner kleinsten Teilchen (Moleküle, Atome) ab
• Durch Zufuhr von Wärmeenergie wird die Bewegungsenergie der Moleküle vergrößert
• Die Temperatur Tist eine SI-Grundgröße. Die SI-Einheit der Temperatur ist Kelvin: (T) =K
• Inkohärente Einheiten der Temperatur
• Absoluter Nullpunkt: Temperatur T= OK (=Fixpunkt der Kelvinskala) = -273,15°C
• Fixpunkte der Celsiusskala: 0°C Gefrierpunkt des Wassers (= 273,1SK) 100°C Siedepunkt des Wassers (= 373,15K)
• Temperaturmessmethoden


  1. Messung der Temperatur mit dem Thermometer

  2. Thermometer nutzen dabei verschiedene physikalische Effekte (Prinzipien, Erscheinungen): temperaturabhängige Längen- bzw. Volumsausdehnung von Stoffen, temperaturabhängige Änderung des elek
• rs (= 273,1SK)
• 100°C
• Siedepunkt des Wassers (= 373,15K)
• Temperaturmessmethoden


  • Messung der Temperatur mit dem Thermometer
  • Thermometer nutzen verschiedene physikalische Effekte (Prinzipien, Erscheinungen): temperaturabhängige Längen- bzw. Volumsausdehnung von Stoffen, temperaturabhängige Änderung des elektrischen Widerstandes, der thermoelektrische Effekt, die Temperaturstrahlung
• Flüssigkeitsthermometer

  • Flüssigkeiten dehnen sich bei Erwärmung aus: Volumenausdehnung von Flüssigkeiten: Z.B. Quecksilber (Hg): -30°C bis +350°C, Alkohol: -100°C bis 50°C
• Kalorik: Temperatur, Energie, Wärmetransport, Dämmung
• Bimetallthermometer


  • Unterschiedliche Längenausdehnung von verschiedenen Metallen, Zeiger an einer Bimetallspitze angebracht, Messbereich: -100°C bis 600°C
• Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes von Metallen und Halbleitern

  • Änderung des elektrischen Stromes, elektronische Auswertung und Anzeige, Materialien: Platin: -200°C bis +850°C (z.B. Pt100-Sensor 100ohm bei 0°C), Nickel: -60°C bis +180°C
• Thermoelement

  • Zwei Metalle (A, B) mit unterschiedlicher Elektronenaus-trittsarbeit sind miteinander verbunden (verschweißt), Metalle laden sich verschieden auf (Seebeck-Effekt), Spannung entsteht (= Thermospannung) – ist von der Temperatur an Kontaktstelle abhängig, elektronische Auswertung und Anzeige, z.B. Fe, Konstantan: 5mV/100°C -200°C bis +700°C