2. Wie verhält sich der Druckverlust bei doppeltem Durchfluss V . = 2,4 m3/h Bei doppeltem Durchfluss hat die Armatur den vierfachen Druckverlust! Da die Fließgeschwindigkeit proportional zum Durchfluss ist, kann man sagen: Bei doppelter Fließgeschwindigkeit treten die vierfachen Strömungsverluste auf. 2.32 Aggregatzustand Bei festen Stoffen besitzen die Moleküle eine sehr große Anziehungskraft, die man auch als Kohäsion bezeichnet. Würde man einem festen Stoff Wärme zuführen, so führt man auch seinen Teilchen kinetische Energie zu. Je nach Stoff würde bei einer bestimmten Temperatur die Schwingungsenergie der Feststoffteilchen größer als die der Kohäsionskräfte sein. Der Körper mit der festen Gestalt würde in den flüssigen Zustand übergehen. Würde man der Flüssigkeit so lange Wärme zuführen bis die Teile soviel kinetische Energie in sich haben, dass diese sich abzustoßen beginnen, dann würde die Flüssigkeit in den dampfförmigen Zustand übergehen. Je nach den äußeren Bedingungen kommen Stoffe in drei Aggregatzuständen vor. Festkörper können nur durch äußere Krafteinwirkung verformt werden und besitzen feste Umschließungsflächen. Flüssige Körper haben geringere Kohäsionskräfte als Feststoffe. Die äußere Form passt sich den jeweiligen Gegebenheiten an. Die Teilchen können sich frei bewegen. Gase besitzen sehr geringe Kohäsionskräfte. Daher passen Sie sich jeder entsprechenden Raumform an und besitzen keine bestimmte Gestalt. 2.33 Festigkeit In der Werkstoffkunde versteht man unter Festigkeit den Widerstand eines Körpers gegen äußere Beanspruchung. Die Festigkeit ist unter anderem abhängig vom Werkstoff, von der Form des beanspruchten Körpers sowie von der Beanspruchungsart. Man unterscheidet Zug-, Druck-, Knick-, Biege-, Schub- und Torsionsfestigkeit. In der Festigkeitslehre werden durch Experimente Daten ermittelt, die als Grundlage für spätere Berechnungen dienen. 2.34 Zustandsänderung Unter Zustandsänderung versteht man jede Änderung des thermodynamischen Zustandes eines Stoffes, die durch Änderung einer Zustandsgröße verursacht werden kann. Die Zustandsänderung kann umkehrbar (reversibel) oder nicht umkehrbar (irreversibel) sein. • Adiabate. Eine Zustandsänderung von Gas (Luft) verläuft als adiabatisch, wenn keine Wärme aufgenommen oder nach außen abgegeben wird. • Isotherm. Bezeichnet einen physikalischen Prozess bei gleichbleibender Temperatur. • Isobar. Betrifft Zustandsänderungen, bei denen der Druck konstant bleibt. • Isochor. Betrifft Zustandsänderungen, bei denen das Volumen konstant bleibt. 2.34.1 Schmelzwärme, Flüssigkeits- wärme, Verdampfungswärme 20 Aggregatzustand / Festigkeit / Zustandsänderung Physikalische Grundlagen 2,4 Δp = 3 = 0,64 bar = 640 mbar 2 0,64 0,16 = 4 fest − flüssig − gasförmig Schmelzwärme für Wasser q = 335 kJ/kg oder 93 Wh/kg Flüssigkeitswärme für Wasser i = 420 kJ/kg oder 116 Wh/kg Verdampfungswärme für Wasser r = 2260 kJ/kg oder 628 Wh/kg Aggregatzustand state (of matter) Anziehungskraft force of attraction dampfförmiger Zustand vaporous state Flüssigkeitswärme heat of a liquid Kohäsion cohesion Kohäsionskraft cohesion force Molekül molecule Schmelztemperatur melting temperature Schmelzwärme melting heat; latent heat of melting Schwingungsenergie vibration energy Siedepunkt boiling point Umschließungsflächen surrounding areas Verdampfungswärme latent heat of vapo(u)rization Wärmeenergie heat energy Die Schmelzwärme „q“ ist die Wärmeenergie, die erforderlich ist, um 1 kg eines auf Schmelztemperatur erwärmten festen Stoffes (Eis 0 °C) zur Gänze in den flüssigen Zustand überzuführen (Wasser 0 °C). Die Flüssigkeitswärme „i“ ist die Wärmeenergie, die erforderlich ist, um einen Stoff, der vollkommen in den flüssigen Zustand übergeführt ist (Wasser bei 0 °C), auf den Siedepunkt (Wasser 100 °C) zu erwärmen. Die Verdampfungswärme „r“ ist die Wärmeenergie, die erforderlich ist, um einen Stoff, der auf den Siedepunkt erwärmt ist (Wasser 100 °C), vollkommen in den dampfförmigen Zustand überzuführen. MUSTER
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