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Temperature

Die Temperatur ist eine physikalische Größe, die vor allem in der Thermodynamik eine wichtige Rolle spielt. Ihre SI-Einheitist das Kelvin (K). In Deutschland, Österreich und der Schweiz ist die Einheit Grad Celsius (°C) ebenfalls zulässig.

Die Temperatur kennzeichnet das thermodynamische Gleichgewicht: Wenn zwei Körper dieselbe Temperatur haben, findet zwischen ihnen kein Wärmeaustausch statt, auch wenn sie miteinander in direktem Kontakt stehen. Haben beide Körper unterschiedliche Temperaturen, fließt Wärme vom wärmeren Körper zum kälteren. Dies geschieht so lange, bis sich die Temperaturen einander angleichen. Die Gleichgewichtstemperatur liegt dann zwischen den Ausgangstemperaturen der beiden Körper, abhängig von deren Wärmekapazität (dem Produkt aus deren Massen und spezifischen Wärmekapazitäten).

Density (mass density)

Die Dichte ρ (Rho), auch Massendichte genannt, ist der Quotient aus der Masse m eines Körpers und seinem Volumen V:
       m
ρ = —– .
        V
Sie wird oft in Gramm pro Kubikzentimeter oder in Kilogramm pro Kubikmeter angegeben. Bei flüssigen Körpern ist auch die Einheit Kilogramm pro Liter üblich. Die Dichte ist durch das Material des Körpers bestimmt und als intensive Größe unabhängig von seiner Form und Größe.

Im Allgemeinen dehnen sich Stoffe mit steigender Temperatur aus, wodurch ihre Dichte sinkt. Eine Ausnahme bilden Stoffe mit einer Dichteanomalie wie z. B. Wasser.

Viscosity

Die Viskosität bezeichnet die Zähflüssigkeit oder Zähigkeit von Flüssigkeiten und Gasen (Fluiden). Je größer die Viskosität ist, desto dickflüssiger (weniger fließfähig) ist das Fluid; je niedriger die Viskosität, desto dünnflüssiger (fließfähiger) ist es.

Ohne weitere Angaben ist der Widerstand des Fluids gegenüber Scherung gemeint. Sie wird daher als Scherviskosität bezeichnet, zur Abgrenzung gegenüber der Dehnviskosität bei Dehnung sowie der Volumenviskosität bei gleichmäßigem Druck. Des Weiteren wird zwischen der dynamischen Viskosität und der kinematischen Viskosität unterschieden. Die dynamische Viskosität ist das Verhältnis von Schubspannung und Geschwindigkeitsgradient. Der Kehrwert der dynamischen Viskosität ist die Fluidität. Die dynamische Viskosität η und die kinematische Viskosität ν stehen über die Dichte ρ in direktem Zusammenhang, η = ν ⋅ ρ.

 

Teilchen zäher Flüssigkeiten sind stärker aneinander gebunden und somit weniger beweglich; man spricht von der inneren Reibung. Sie resultiert nicht nur aus den Anziehungskräften zwischen den Teilchen des Fluids (Kohäsion). Bei dünnflüssigeren Fluiden resultiert die Viskosität aus einem Impulsfluss im Fluid. Die Viskosität von Feststoffen ist vergleichsweise hoch und damit schwer bestimmbar. Statt Viskosität werden Begriffe wie Verlustfaktor, Speicher- und Verlustmodul verwendet.

Das Wort Viskosität geht auf den typisch zähflüssigen Saft der Beeren in der Pflanzengattung Misteln (Viscum) zurück. Aus diesen Misteln wurde der Vogelleim gewonnen. „Viskos“ bedeutet „zäh wie Vogelleim“.

Die blaugrüne Flüssigkeit links ist dünnflüssig wie Wasser, die orange rechts hochviskos wie Honig.
Die Viskosität taucht in der Berechnung des viskosen Spannungstensors auf.

Pressure

In der Physik ist der Druck das Ergebnis einer senkrecht auf eine Fläche A einwirkenden Kraft F, siehe Bild. Der Druck auf einer ebenen Fläche lässt sich mathematisch als Quotient

schreiben. Der Druck auf einen Körper ist positiv, wenn die Kraft zu ihm hin gerichtet ist, ein negativer Druck entspricht einem Zug[1]. Nach dem Pascal’schen Prinzip (von Blaise Pascal) breitet sich Druck in ruhenden Flüssigkeiten und Gasen (Fluiden) allseitig aus und wirkt im Volumen in alle Richtungen aber immer senkrecht auf Wände. Das übliche Formelzeichen p lehnt sich an das lateinische bzw. englische Wort für Druck (lateinisch pressio, englisch pressure) an.

Ideal gas

Als ideales Gas bezeichnet man in der Physik und physikalischen Chemie eine bestimmte idealisierte Modellvorstellung eines realen Gases. Darin geht man von einer Vielzahl von Teilchen in ungeordneter Bewegung aus und zieht als Wechselwirkungen der Teilchen nur harte, elastische Stöße untereinander und mit den Wänden in Betracht. Obwohl dieses Modell eine starke Vereinfachung darstellt, lassen sich mit ihm viele thermodynamische Prozesse von Gasen verstehen und mathematisch beschreiben.

In der Quantenmechanik unterscheidet man das ideale Bosegas und das ideale Fermigas.

Concentration parameter centring DGF-I1

Dichtesensor DGF-I1 für Gase

Der Sensor ist mit einem Durchmesser von 31 mm und einer Länge von 63 mm sehr kompakt gebaut und findet auch auf kleinstem Raum Platz. Er wird mit dem integrierten Anschluss direkt in die Gasleitung oder den Gastank geschraubt, ein Filter schützt vor Verschmutzung. Die Messwerte werden über eine RS485-Schnittstelle an das übergeordnete System übertragen. Die Ansprechzeit von 5 Sekunden macht eine Dichtemessung direkt im Prozess möglich – die Messung muss nicht unterbrochen werden.

Berechnen Sie hier wie gut der DGF-I1 in Ihre Applikation passt.