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Update:  06.02.2016


Formelsammlung und Berechnungsprogramme
für Anlagenbau
Anlagenbau
Stoffdatenbegriffe
Erklärung der Begriffe bei den Stoffdaten

Dichte (ρ)

Die Dichte (Massendichte) ist eine physikalische Größe. Sie beschreibt die Masse pro Volumeneinheit.
SI-Einheit = kg / m³

Dynamische Viskosität (η)

Die Viskosität ist ein Maß für die Zähflüssigkeit eines Fluids. Je größer die Viskosität, desto dickflüssiger (weniger fließfähig) ist das Fluid; je niedriger die Viskosität, desto dünnflüssiger (fließfähiger) ist es. Teilchen zäher Flüssigkeiten sind stärker aneinander gebunden und somit unbeweglicher; man spricht daher auch von der inneren Reibung. Ein Stoff hat also die Viskosität 1 Ns/m², wenn bei einer Größe der Platten von 1 m² und einem Plattenabstand von 1 m eine Kraft von 1 N benötigt wird, um die Platten mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s gegeneinander zu verschieben.
SI-Einheit = kg / (m * s)

Kinematische Viskosität (ν)

Die kinematische Viskosität wird definiert, aus dem Verhältnis zwischen der dynamischen Viskosität und der Dichte.

Kinematische Viskosität Formel
ν = kinematische Viskosität des Fluids (m²/s)
η = dynamische Viskosität des Fluides (kg/(m*s))
ρ = Dichte (kg/m³)
ν = kinematische Viskosität des Fluids (m²/s)
η = dynamische Viskosität des Fluides (kg/(m*s))
ρ = Dichte (kg/m³)

Temperaturleitfähigkeit (a)

Die Temperaturleitfähigkeit oder Temperaturleitzahl, ist eine Materialkonstante, die zur Beschreibung der zeitlichen Veränderung der räumlichen Verteilung der Temperatur durch Wärmeleitung als Folge eines Temperaturgefälles dient. Sie ist verwandt mit der Wärmeleitfähigkeit, die zur Beschreibung des Energietransportes dient, und ist definiert als

Temperaturleitfähigkeit Formel
a = Temperaturleitfähigkeit (m²/s)
λ = Wärmeleitfähigkeit (W/(m*K))
ρ = Dichte (kg/m³)
c p = spez. Wärmekapazität (J/(g*K)) bei konstantem Druck
a = Temperaturleitfähigkeit (m²/s)
λ = Wärmeleitfähigkeit (W/(m*K))
ρ = Dichte (kg/m³)
c p = spez. Wärmekapazität (J/(g*K)) bei konstantem Druck

Die Temperaturleitfähigkeit beschreibt im Gegensatz zur Wärmeleitfähigkeit weniger das stationäre Verhalten bei der Wärmeleitung, sondern die instationären Effekte, wie sie etwa bei der Weitergabe von Temperaturzyklen durch Tag-, Nachtschwankungen der Außentemperatur zu Wohninnenräumen entstehen. Sie können durch die Wärmeleitfähigkeit allein nicht beschrieben werden.
Wie warm oder kalt sich ein Körper "anfühlt", wird im ersten Moment durch die Temperaturleitfähigkeit bestimmt; nach einiger Zeit (wenn das Temperaturfeld stationär wird) nur noch durch die Wärmeleitfähigkeit und die Wärmeableitung.
SI-Einheit: m² / s

Prandtl-Zahl (Pr)

Die Prandtl-Zahl ist eine nach Ludwig Prandtl benannte dimensionslose Kennzahl von Gasen oder Flüssigkeiten. Sie ist definiert als Verhältnis zwischen kinematischer Viskosität und Temperaturleitfähigkeit:

Prandtl Zahl Formel
Pr = Prandtl-Zahl (-)
ν = kinematische Viskosität des Fluids (m²/s)
η = dynamische Viskosität des Fluides (kg/(m*s))
λ = Wärmeleitfähigkeit (W/(m*K))
a = Temperaturleitfähigkeit (m²/s)
c p = spez. Wärmekapazität (J/(g*K)) bei konstantem Druck
Pr = Prandtl-Zahl (-)
ν = kinematische Viskosität des Fluids (m²/s)
η = dynamische Viskosität des Fluides (kg/(m*s))
λ = Wärmeleitfähigkeit (W/(m*K))
a = Temperaturleitfähigkeit (m²/s)
c p = spez. Wärmekapazität (J/(g*K)) bei konstantem Druck

Die Prandtl-Zahl entspricht dem Verhältnis zwischen der durch innere Reibung (Viskosität) erzeugten Wärme und der abgeführten Wärme in einer Strömung.

Wärmeleitfähigkeit - Wärmeleitzahl (λ)

Die Wärmeleitfähigkeit, auch Wärmeleitzahl eines Festkörpers, einer Flüssigkeit oder eines Gases ist bestimmt durch die Geschwindigkeit, mit der sich die Erwärmung an einem Punkt durch den Stoff ausbreitet. Die Wärmeleitfähigkeit ist also das Vermögen eines Stoffes, thermische Energie mittels Wärmeleitung in Form von Wärme zu transportieren.
Die (spezifische) Wärmeleitfähigkeit in W/(m*K) ist eine temperaturabhängige Materialkonstante. Der Kehrwert der Wärmeleitfähigkeit ist der Wärmewiderstand.
SI-Einheit: J / (m * s * K) = W / (m * K)

Spezifische Wärmekapazität oder spezifische Wärme (cp)

Die spezifische Wärmekapazität oder kurz spezifische Wärme eines Stoffes ist eine seiner physikalischen Eigenschaften und bezeichnet dessen auf die Masse bezogene Wärmekapazität. Sie gibt also an, welche Energie man einer bestimmten Masse eines Stoffes zuführen muss, um seine Temperatur um ein Kelvin zu erhöhen.
SI-Einheit: J / (g * K) = kJ / (kg * K)