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Physikalische Kenngrößen

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Donnerstag, 28. Dezember 2017 um 18:51 Uhr

In der Physik ist es oftmals nötig, verschiedene Begriffe schlicht und ergreifend zu kennen. Im nun Folgenden findert ihr Definitionen zu mechanischen und thermodynamischen Kenngrößen.

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Mechanische Kenngrößen


Biegezugfestigkeit

Die Biegezugfestigkeit ist die Spannung, die ein Körper maximal aufnehmen kann, wenn er gebogen wird. Jedes Material und jeder Körper hat eine andere Biegezugfestigkeit. Wenn die aufgebrachte Biegespannung größer ist, als die Biegezugfestigkeit, wird das Bauteil zerstört.
Brinell-Härte

Die Brinell-Härte ist ein Verfahren zur Ermittlung von Eigenschaften von Materialien. Während des Verfahrens wird eine Stahlkugel in die Oberfläche des Werkstoffes gedrückt und so festgestellt, welche Härte ein Stoff aufweist.
Bruchdehnung

Die Bruchdehnung bezeichnet die Eigenschaft der Verformungsfähigkeit eines Stoffes. Das bedeutet, dass angegeben wird, um wie viel Prozent sich ein Material verformen lässt, bis es bricht.
Druck

Der Druck ist eine physikalische Kenngröße. Es ist ein Spezialfall von mechanischer Spannung. Druck stellt den Betrag einer auf eine Fläche wirkenden Kraft dar. Die Einheit des Drucks ist Pascal.   p = F : A
Druckfestigkeit

Als Druckfestigkeit wird die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs bei der Einwirkung von Druckkräften bezeichnet. Ist die Druckspannung größer als die Druckfestigkeit eines Körpers, so wird er zerstört.Die meisten Materialien unterscheiden sich in ihrer Druck- und Zugfestigkeit, wie z. B. Gesteine oder Stahl. Ein Beispiel für ein Material, das bei fehlender Begrenzung der Querdehnung ausschließlich Druckkräfte aufnehmen kann, ist Sand.
Elastizitätsmodul

Der Elastizitätsmodul (auch: Zugmodul, Elastizitätskoeffizient oder Youngscher Modul, benannt nach dem englischen Arzt und Physiker Thomas Young) ist ein Materialkennwert aus der Werkstofftechnik, der den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung bei der Verformung eines festen Körpers bei linear elastischem Verhalten beschreibt.Der Elastizitätsmodul wird mit E-Modul oder als Formelzeichen mit E abgekürzt und hat die Einheit einer mechanischen Spannung.
Mohs-Härte

Harte Stoffe ritzen weiche. Diese Einsicht ist Grundlage der Härteprüfung nach Friedrich Mohs, die vornehmlich in der Mineralogie zum Einsatz kommt. Mohs, ein Geologe, ritzte verschiedene Minerale gegeneinander und ordnete sie so nach ihrer Härte. Durch das exemplarische Zuordnen von Zahlenwerten für weit verbreitete und somit leicht zugängliche Minerale entstand eine Ordinalskala, die Mohs-Skala, die in der Mineralogie und Geologie in weitem Gebrauch ist.
Rohdichte

Die Rohdichte ist das volumenbezogene Gewicht eines Baustoffes einschließlich der Zwischenräume und Poren. Sie ist also die scheinbare Dichte. Die Rohdichte ist also die scheinbare Dichte eines Körpers. Steigende Rohdichte wirkt positiv auf den Schallschutz. Allerdings wirkt sie auch negativ auf die Wärmedämmung.
Wichte

Die Wichte ist das spezifische Gewicht eines Körpers. Mit der Angabe der Wichte  wird das Verhältnis von Gewicht zu Volumen bezeichnet. Die Wichte ist ortsabhängig, das bedeutet sie ist nicht überall gleich, da überall verschiedene Fallbeschleunigungen herrschen. Der Unterschied zwischen Wichte und Dichte ist, dass sich die Wichte auf die reine Gewichtskraft bezieht, während die Dichte auf die Masse bezieht. Man kann auch sagen, dass sich die Wichte und die Dichte durch den Faktor 9,81 N/kg unterscheiden. Das ist der Faktor der Fallbeschleunigung.
Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit ist die Spannung, die ein Körper unter Zug aushält, bis er bricht. Das bedeutet sie wird durch die Kraft, die pro Fläche wirkt, definiert. F = m · a

Thermodynamische Größen


Schmelzpunkt

Der Schmelzpunkt ist der Punkt, an dem der Aggregatzustand eines Stoffes von fest in flüssig übergeht. Das bedeutet, dass eine Temperatur erreicht ist, an dem ein Stoff schmilzt.
Siedepunkt

Der Siedepunkt ist die Temperatur, bei der ein Stoff vom Aggregatzustand flüssig in gasförmig übergeht.
Spezifische Wärmekapazität

Die spezifische Wärmekapazität ist die benötigte Wärmemenge, um 1 Kilogramm eines Stoffes um 1 Kelvin zu erwärmen.

Wärmedurchgangswiderstand

Die in einer Sekunde durch 1 Quadratmeter fließt. Dabei kann man auch sagen, dass der Wärmedurchgangskoeffizient das Maß für den Wärmestromdurchgang ist, der durch eine Materialschicht hindurch wirkt, wenn auf beiden Seiten verschiedenen Temperaturen herrschen. Der Wärmedurchgangswiderstand ist die gegenteilig wirkende Eigenschaft. Er setzt sich aus dem Wärmedurchgangskoeffizienten und den Wärmeübergangswiderständen zusammen. Je höher der Wärmedurchgangskoeffizient, desto schlechter ist die Wärmedämmeigenschaft. Daraus ergibt sich, dass, je höher der Wärmedurchgangswiderstand, desto besser ist die Dämmeigenschaft.
Wärmeleitfähigkeit

Die Wärmeleitfähigkeit gibt an, wie groß das Vermögen eines Materials ist, thermische Energie, in Form von Wärme, zu transportieren.  Dabei wird der Wärmestrom angegeben, der bei Temperaturunterschieden durch einen Stoff hindurch geht.

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