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Druck

Der Druck ist eine physikalische Zustandsgröße von thermodynamischen Systemen.

Der Druck p ist definiert duch den Betrag einer Kraft F, die senkrecht auf eine Fläche A wirkt.

Es gilt:.

Die SI-Einheit des Druckes ist das Pascal (Einheitenzeichen Pa).

Dabei gilt: .

Für größere Drücke findet die Einheit Bar (Einheitenzeichen bar) Verwendung.

Es gilt:

Druck in strömenden Flüssigkeiten

In strömenden Flussigkeiten setzt sich der Gesamtdruck aus zwei Arten von Druck zusammen: Dem hydrostatischen und dem hydrodynamischen Druck. Der hydrostatische Druck setzt sich wiederum zusammen aus dem Schweredruck und dem Druck, der von oben auf die Flüssigketissäule ausgeübt wird. Für den Schweredruck n einer Flüssigkeitssäule der Höhe h gilt:

Für den Druck der von oben auf eine Flüssigkeit ausgeübt wird, beispielsweise durch einen Kolben, gilt der oben erwähnte Zusammenhang zwischen Kraft und Fläche:

Der hydrostatische Druck ergibt sich damit insgesamt zu:

Der hydrostatische Druck resultiert aus der potentiellen Energie die in einem Flüssigketissystem steckt.

Bewegt sich eine Flüssigkeit durch ein Rohr, verhält sich die Strömungsgeschwindigkeit umgekehrt proportional zurm Rohrdurchmesser. Mit kleiner werdendem Rohrdurchmesser steigt die Geschwindigkeit der Flüssigkeit an. Dieser Anstieg der kinetischen Energie hat eine Zunahme des hydrodynamischen Druckes zur Folge. Es gilt:

Damit weiterhin der Energieerhaltungssatz gilt, muss diese Zunahme der kinetischen Energie durch eine Abnahme der potentiellen Energie, also des statischen Druckes ausgeglichen werden.



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