Tabellen zur Mechanik

Transkript

1 Tabellen zur Mechanik

2 M.1 Dichte M.1.1 Festkörper Die Dichte fester Körper wird bei der Temperatur K 20 C angegeben. Einfache Metalle Metallische Legierungen Konstruktionswerkstoffe Elektrische Funktionswerkstoffe Magnetische Funktionswerkstoffe Nichtmetalle Ferrite Glas Keramik Kunststoffe Halbleiter Baustoffe Schüttgüter

3 M.1/1: Einfache Metalle Stoff Dichte ρ (10 3 kg m 3 ) Aluminium Al Antimon Sb Arsen As Barium Ba Beryllium Be Bismut Bi Blei Pb Cadmium Cd Calcium Ca Cäsium Cs Cer (kub.) Ce Cer (hex.) Chrom Cr Cobalt Co Dysprosium Dy Eisen Fe Erbium Er Europium Eu Gallium Ga Gadolinium Gd Germanium Ge Gold Au Hafnium Hf Holmium Ho Indium In 7 28 Iridium Ir Kalium K Kupfer Cu Lanthan La Lithium Li Lutetium Lu Magnesium Mg Mangan Mn Molybdän Mo Natrium Na Neodym Nd Neptunium Np Nickel Ni Stoff Dichte ρ (10 3 kg m 3 ) Niob Nb Osmium Os Palladium Pd Platin Pt Plutonium Pu Polonium Po Praseodym Pr Protactinium Pa Quecksilber (flüssig) Hg Radium Ra Rhenium Re Rhodium Rh Rubidium Rb Ruthenium Ru Samarium Sm Scandium Sc Selen Se 4 81 Silber Ag Strontium Sr Tantal Ta Tantal (Pulver) Tellur Te Tellur (amorph) 6 00 Terbium Tb Thallium Tl Thorium Th 11 7 Thulium Tm Titan Ti Uran U Vanadium V Wolfram W Ytterbium Yb Yttrium Y Zink Zn Zinn (weiß) Sn Zinn (grau) 5 75 Zirconium Zr 6 520

4 M Metallische Legierungen Konstruktionswerkstoffe Elektrische Funktionswerkstoffe Magnetische Funktionswerkstoffe

5 M.1/2: Konstruktionswerkstoffe Stoff Zusammensetzung ρ (10 3 kg m 3 ) Aluminiumlegierungen Dural Al (0.5 % Cu) Aluminiumbronze * 2 7 AlCuMg * 2 8 AlMg 5 % Mg 2 6 Gussaluminium(Si) 12 % Si 2 65 Kupferlegierungen Deltametall 56 % Cu, 40 % Zn, 2 % Fe, 1 % Pb 8 6 Messing (gewalzt) 30 % Zn Gussmessing * 8 4 Phosphorbronze 4.5 % Sn, 0.2 % P 8 91 Bronze 25 % Sn Manganin 12 % Mn, 2 % Ni 8 5 Neusilber 15 % Ni, 22 % Zn Eisenlegierungen Gusseisen Fe+0.4 % C Invar 36 % Ni 8 7 Stahl 0.5 % C % C % C St304, St316, St St410, St Chromstahl 3 % Cr 7 7 Tombak 6 20 % Sn Nickellegierungen Chromnickelstahl 24 % Fe, 16 % Cr Chromnickel V 20 % Cr Monel 32 % Cu, 1 % Mn 8 9

6 M.1/3: Elektrische Funktionswerkstoffe Stoff Zusammensetzung ρ (10 3 kg m 3 ) Widerstandslegierungen Manganin 86 % Cu, 12 % Mn, 2 % Ni 8 5 Isabellin 70 % Cu, 10 % Mn, 20 % Ni 8 0 Konstantan 55 % Cu, 1 % Mn, 44 % Ni 8 8 Nickelin 67 % Cu, 3 % Mn, 30 % Ni 8 8 Kontaktwerkstoffe Silberbronze 1 7 %Ag, 0.2 % Cd, Rest Cu Hartsilber 3 4 % Cu, Rest Ag 10 4 Silber-Cadmium 5 20 % Cd, Rest Ag 10 1

7 M.1/4: Magnetische Funktionswerkstoffe Stoff Zusammensetzung ρ (10 3 kg m 3 ) Trafoperm Stahl mit % Si Permenorm Stahl mit % Ni 8 15 Mumetall Ni-Fe-Legierung mit 50 % Ni 8 6 AlNiCo 9/ % Al, 5 % Co, 1 % Ti, 2 4 % Cu, % Ni, Rest Fe AlNiCo 18/9 6 8 % Al, % Co, 5 8 % Ti, 3 6 % Cu, % Ni, Rest Fe SECo 112/110 Seltenerd-Cobalt-Legierung 8 1

8 M Ferrite Glas Keramik Kunststoffe Halbleiter Baustoffe Schüttgüter Nichtmetalle

9 M.1/5: Ferrite Stoff Zusammensetzung ρ (10 3 kg m 3 ) SIFERRIT DB 15 % BaO, 85 % Fe 2 O 3 5 SIFERRIT DS 16 % SrO, 84 % Fe 2 O MAGNETOFLEX % Co, 13 % V, 35 % Fe 8 1 SIFERRIT U 60 Eisenoxide, Ba,Co 4 8 SIFERRIT K Eisenoxide, Ni, Zn SIFERRIT M Eisenoxide, Ni, Mn, Zn SIFERRIT N Eisenoxide, Ni, Mn, Zn

10 M.1/6: Glas Stoff ρ (10 3 kg m 3 ) Stoff ρ (10 3 kg m 3 ) Aluminiumsilicatglas 2 53 Flaschenglas 2 6 Baritkronglas (hell; optisch) 2 90 Flintglas (leicht) Baritkronglas (dunkel; optisch) 3 56 Flintglas (schwer) Bleiglas 2 89 Glasfaser (Textilien) 2 46 Borsilicatglas 2 23 Glasfaser (Fiberglas) 2 53 Fensterglas 2 48 Quarzglas 2 2

11 M.1/7: Keramik Stoff ρ (10 3 kg m 3 ) Stoff ρ (10 3 kg m 3 ) Porzellan Steatit 2 7 Rutil 3 7 Bariumtitanat 5 Korund 3 8 Al 2 O ZrO SiC 3 2 Si 3 N Diamant (gesintert) 3 5

12 M.1/8: Kunststoffe Stoff Zusammensetzung ρ (10 3 kg m 3 ) Duroplaste Phenoplaste Phenolaldehyd Bakelit Phenolaldehyd mit Holzmehl Bakelit Phenolaldehyd mit Asbest Aminoplaste Anilin Harnstoff mit Holzmehl Melamin mit Holzmehl Melamin mit Asbest Polyesterharze mit Glasgewebe Thermoplaste Cellulosederivate Cellulose A, weich 1 32 Celluloseacetat A, mittel 1 33 Celluloseacetat A, hart 1 34 Celluloseacetobutyrat 1 20 Cellulosenitrat 1 38 Ethylcellulose 1 14 Benzylcellulose 1 22 Ethylenderivate Hochdruckpolyethylen 0 92 Niederdruckpolyethylen 0 94 Polypropylen Polystyrol 1 05 Styrol/Butadienmischpolymere 1 06 Styrol/Acrylnitril 1 08 Polyacrylsäureester 1 18 Polyvinylchlorid (PVC) 1 38 Polycarbonat 1 2 Proteine Polyurethan 1 21 Kunsthorn 1 35 Polyamid (Ultramid A) 1 15 Polyamid (Rilsan) 1 04 Polyamid (Vestamid) 1 02 Fluorcarbonate Polychlortrifluorethylen (Teflon) Polytetrafluorethylen 2 2 Silicone Siliconkautschuk Siliconharz 1 65 Elastomere Neopren Polychlorbutadien 1 24 Buna S Butadien/Styrolmischpolymere 1 2 Perbunan Butadien/Acrylnitrilmischpolymere 1 2

13 M.1/9: Halbleiter Stoff ρ (10 3 kg m 3 ) Stoff ρ (10 3 kg m 3 ) Element- Ge 5 32 A IV B VI PbS 7 50 halbleiter Si 2 33 PbSe 8 15 Se 4 79 PbTe 8 16 Te 6 24 A III B V BN 2 25 A II B IV ZnS 4 09 BP 2 97 ZnSe 5 26 AlP 2 38 ZnTe 5 70 AlAs 3 79 CdS 4 84 AlSb 4 26 CdSe 5 74 GaP 4 13 CdTe 5 86 GaAs 5 32 HgSe 8 26 GaSb 5 60 HgTe 8 20 InP 4 78 A IV B IV SiC 3 22 InAs 5 66 InSb 5 77

14 M.1/10: Baustoffe Anmerkung: Man unterscheidet zwischen Rohdichte ρ R und Reindichte ρ. Die Rohdichte ist definiert durch ρ R Masse Gesamtvolumen. Die Reindichte berücksichtigt das Porenvolumen und ist wie folgt definiert: ρ Masse Feststoffvolumen. In der Tabelle ist die Rohdichte aufgeführt. Stoff ρ (10 3 kg m 3 ) Stoff ρ (10 3 kg m 3 ) Mauersteine Natursteine Vollziegel Granite, Syenite Klinker Basalt, Diabas Lochziegel Marmore, Diorit Gasbetonziegel Sandstein Schamottesteine Bimsstein Steinzeug Schiefer Holz 15 Gew.-% feucht Gipsstein Fichte,Tanne Asbest Kiefer Quarz 2 65 Lärche Kalkstein Eiche Grauwacke Buche Gneis

15 M.1/11: Schüttgüter Anmerkung: Angegeben ist die Schüttdichte für lose Schüttungen. Sie ist die Masse pro Volumen einschliesslich der Haufwerksporen und der in den Einzelkörnern eingeschlossenen Poren. Schüttgut ρ (10 3 kg m 3 ) Schüttgut ρ (10 3 kg m 3 ) Baumwollwatte (luftgetr.) Sand Erbsen Schnee (frisch) Heu Schnee (alt) Kalk Zement Kartoffeln Kies 1 8 Mais Polystyrol 0 015

16 M.1.2 Flüssigkeiten Flüssigkeiten unter Normalbedingungen Dichte einiger Metalle im flüssigen Zustand

17 Die Dichte ist wegen der Ausdehnung temperaturabhängig. Im Folgenden wird sie für die Temperatur K 20 C angegeben. Die Dichte bei einer anderen Temperatur T kann, wenn dieselbe Phase vorliegt, durch die Beziehung ρ T ρ ausgerechnet werden. 1 γ (T K) M.1/12: Flüssigkeiten unter Normalbedingungen Stoff ρ (10 3 kg m 3 ) Stoff ρ (10 3 kg m 3 ) Aceton Natronlauge (40 %) 1 43 Alkohole Pentan Pentanol Petroleum 0 81 Ethylalkohol Säuren Butylalkohol Essigsäure Glycerol Salpetersäure (50 %) 1 31 Isobutylalkohol Salpetersäure (100 %) Isopropylalkohol Salzsäure (40 %) Methylalkohol Schwefelsäure (50 %) 1 40 Propylalkohol Schwefelsäure (100 %) Bromethan Öle Ethylacetat Erdöl Iodethan Heizöl Benzin (Fahrzeug) Maschinenöl Benzin (Flugzeug) 0 72 Olivenöl 0 91 Benzen Paraffinöl Trichlormethan Speiseöl 0 87 Chlorbenzen Siliconöl 0 76 Diethylether Terpentinöl 0 86 Fluorbenzen Transformatoröl 0 87 Glycerol 1 26 Vaselinöl 0 8 Kerosin 0 82 Toluen Xylen 0 88 Tetrachlormethan Meerwasser Wasser Milch 1 03 Schweres Wasser 1 1

18 M.1/13: Dichte einiger Metalle im flüssigen Zustand Stoff T ( C) ρ (10 3 kg m 3 ) Stoff T ( C) ρ (10 3 kg m 3 ) Al Na Bi Sb Fe Pb Au K Ag Hg

19 M.1.3 Gase Die Dichte der Gase ist stark temperaturabhängig. Diese Temperaturabhängigkeit ist bei realen Gasen nichtlinear. In der Tabelle ist die Dichte ρ 0 für T K (und Normaldruck p Pa) angegeben. Verhalten sich die Gase ideal, so kann bei anderen Drücken und Temperaturen ρ gemäß ρ ρ 0 (p p 0 ) (T 0 M.1/14: T ) berechnet werden. Dichte einiger Gase Gas ρ 0 (kg m 3 ) Gas ρ 0 (kg m 3 ) Acetylen Krypton ) 3 68 Ammoniak Leuchtgas 0 58 Argon ) Luft, trocken Butan 2 70 Methan Chlor 3 17 Neon ) Chlorwasserstoff Ozon 2 14 Ethan Propan 2 01 Ethylen Radon ) 9 73 Frigen 5 51 Sauerstoff ) Gichtgas 1 28 Schwefeldioxid Helium ) Schwefelkohlenstoff 3 40 Isobutan 2 67 Schwefelwasserstoff 1 54 Kohlenstoffdioxid ) Stickstoff ) Kohlenstoffmonoxid ) Wasserstoff ) Xenon ) 5 85 ) Diese Gase verhalten sich wie ideale Gase im Temperaturbereich T 1000 K

20 M.2 Elastische Eigenschaften In den folgenden Tabellen sind die Fließspannung σ f sie wird auch als Umformfestigkeit k f oder Vergleichsspannung σ v bezeichnet, der Elastizitätsmodul E, der Scher- oder Schubmodul G und die Querdehnungszahl ν angegeben. Außerdem sind die die Härte eines Festkörpers charakterisierenden Größen, wie die Zugfestigkeit σ B und die Brinell-Härte HB, aufgeführt. Alle diese Größen sind stark von der Vorgeschichte des betrachteten Materials abhängig. Deshalb sind sie als Richtwerte zu betrachten. Elastische Eigenschaften Kritische Spannungen Drähte Whisker Stahl Keramische Werkstoffe Kunststoffe Faser

21 M.2/1: Elastische Eigenschaften Werkstoff E (10 10 Pa) G (10 10 Pa) ν Ag (geglüht) Al (geglüht) Au (gegossen) Bi (gegossen) Cd (gegossen) Co (geglüht) Cu (gewalzt) Cr Fe (gegossen) Fe (Schweiß-) In 5 2 Ir Mg (gegossen) Mn 15 7 Mo (gegossen) Nb (geglüht) Ni (geglüht) Os 55 5 Pb (gegossen) Pd (gegossen) Pt (geglüht) Rh (geglüht) Ru (geglüht) 42 2 Sb Sn (gegossen) Ta (geglüht) Ti U V (geglüht) 14 8 W (geglüht) Zn (gegossen) Zr 7 4

22 M.2/2: Kritische Spannungen ) Werkstoff σ f (10 7 Pa) σ B (10 7 Pa) HB (10 7 Pa) Ag (geglüht) Al (geglüht) Au (gegossen) Bi 7 Ca Cd Co (geglüht) Cr (geglüht) Cu (gewalzt) Fe (gegossen) In Ir La Mg (gegossen) Mo (gegossen) Nb (geglüht) Ni (geglüht) Os Pb (gegossen) Pd (gegossen) Pt (geglüht) Rh (geglüht) Ru (geglüht) Sn (gegossen) Ta (geglüht) Ti (geglüht) U 38 6 V (geglüht) W (geglüht) Zn (gegossen) Zr ) Anstelle der Fließspannung σ f wird auch die Dehngrenze R p, anstelle der Bruchspannung σ B die Zugfestigkeit R m angegeben.

23 M.2/3 : Drähte ) Werkstoff E σ B (GPa) (GPa) Stahl Be W ) Anstelle der Fließspannung σ f wird auch die Dehngrenze R p, anstelle der Bruchspannung σ B die Zugfestigkeit R m angegeben.

24 M.2/4 : Whisker ) Werkstoff E σ B (GPa) (GPa) Graphit Al 2 O BeO SiC B 4 C ) Anstelle der Fließspannung σ f wird auch die Dehngrenze R p, anstelle der Bruchspannung σ B die Zugfestigkeit R m angegeben.

25 M.2/5 : Stahl Der Elastizitätsmodul E ( ) GPa, der Schermodul G (79 89) GPa und die Poissonzahl ν liegen bei allen Stahlsorten dicht beieinander. Der Unterschied bei den verschiedenen Stählen liegt in der Bruchspannung σ B (bzw. Zugfestigkeit R m ) sowie der Fließspannung σ f (bzw. Dehngrenze R p ) und der Härte wie der Brinellhärte HB. Stahlsorte Zusammensetzung (Beispiel) σ B (10 8 Pa) σ f (10 8 Pa) HB (10 8 Pa) Massenstahl 0 25% C Federstahl 0 47% C, % Si, 0 65% Mn Schienenstahl 0 55% C, % Si, 0 8% Mn Klaviersaitendraht 0 9% C, % Si, 0 4% Mn Silberstahl 0 9% C, % Si, 0 4% Mn, 0 1% W Feilenstahl 1 3% C, % Si 0 35% Mn V2A-Stahl 0 1% C, % Si, 0 3% Mn, 18% Cr, 8% Ni Trafoblech 0 07% C, % Si, 0 2% Mn Stahlguss 0 1% C, % Si 0 4% Mn Hartmetall 6% C, % W, 6% Co

26 M.2/6 : Keramische Werkstoffe σ bb ist die Bruchspannung für eine Biegebelastung, E ist der Elastizitätsmodul. Werkstoff chemische Formel σ bb (MPa) E (GPa) Aluminiumoxid Al 2 O Zirconiumoxid ZrO Siliciumkarbid SiC Siliciumnitrid Si 3 N Diamant (gesintert)

27 M.2/7 : Kunststoffe σ B ist die Bruchspannung (oder auch Zugfestigkeit R m ). σ db ist die Bruchspannung für eine Druckbelastung und σ bb die entsprechende Spannung für eine Biegebelastung. δ bezeichnet die Bruchdehnung in Prozent. Werkstoff E GPa σ B MPa σ db MPa σ bb MPa HB GPa δ % Polyamide glasfaserverst Polycarbonate glasfaserverst Polystyrol glasfaserverst PolyethylenHD PolyethylenLD Polypropylen glasfaserverst Polyvinylchlorid(hart) Polyvinylchlorid(weich) Polytetrafluorethylen

28 M.2/8 : Faser Werkstoff σ B (MPa) δ % Werkstoff σ B (MPa) δ % Acetatseide Glas Bambus Seide Viskose Wolle Nylon SiO

29 M.3 Dynamische Eigenschaften M.3.1 Reibungszahlen Gleit- und Haftreibung sind stark von den Adhäsionseigenschaften der Oberfläche der einzelnen Materialien abhängig. Deshalb schwanken die Angaben über die Reibungszahlen in gewissen Grenzen. Die in den folgenden Tabellen angegebenen Daten sind nur als Richtwerte aufzufassen. Viele Werte sind Mittelwerte. Für genauere Zwecke ist die Reibungszahl in jedem einzelnen Fall experimentell zu bestimmen. Rollreibung Gleitreibungszahl Haftreibung

30 M.3/1: Rollreibung auf Werkstoff Werkstoff f (cm) Gummi Asphalt 0 10 Gummi Beton 0 15 Holz Holz Stahl Stahl (gehärtet) Stahl Stahl (weich) 0 05

31 M.3/2: Gleitreibungszahl auf Gleitreibungszahl µ geschmiert mit Werkstoff Werkstoff trocken H 2 O Fett Bronze Bronze Grauguss Stahl Eiche Eiche Eiche Grau- Grauguss guss Kupfer 0 25 Holz Asphalt Gummi Beton Grauguss Leder- Eiche 0 4 riemen Metall Eiche Eis Stahl Stahl Bremsbelag Polyethylen Teflon Polyamid Hostaflon Polyethylen Polyethylen Teflon Teflon Polyamid Polyamid = entspricht Bewegung in Faserrichtung und der Bewegung senkrecht zur Faserrichtung.

32 M.3/3: Haftreibungszahl auf Haftreibung µ 0 geschmiert mit Werkstoff Werkstoff trocken H 2 O Fett Bronze Bronze 0 11 Stahl Eiche Eiche Eiche 0 50 Grauguss Grauguss 0 16 Hanfseil Holz 0 5 Leder- Eiche 0 5 riemen Metall Eiche Stahl Eis 0 03 Stahl = entspricht Bewegung in Faserrichtung und der Bewegung senkrecht zur Faserrichtung.

33 M.3.2 Kompressibilität Die Kompressibilität eines Stoffes wird durch seinen Kompressionsmodul κ 1 V ausgedrückt. V p Dabei ist V die Volumenänderung bei Änderung des Druckes um p. Der Kompressionsmodul ist sowohl von der Temperatur als auch dem Druck abhängig. Für Gase gilt: κ A V (p p T ) A ist eine mit der Temperatur anwachsende Funktion, p der äußere Druck und p T der Van-der-Waals-Druck bei der Temperatur T. Gase Helium Stickstoff Wasserstoff Methan Stickstoffmonoxid Kohlenstoffdioxid Flüssigkeiten und Festkörper Temperaturabhängigkeit der Kompressibilität Kompressibilität von Flüssigkeiten Kompressibilität von Festkörpern

34 M Gase In den folgenden Tabellen ist die Kompressibilität einiger Gase als Abweichung vom Verhalten eines idealen 1 Gases durch die Größe κ p angegeben. Helium Stickstoff Wasserstoff Methan Stickstoffmonoxid Kohlenstoffdioxid

35 M.3/4: Druck/MPa Helium 1 V V p 1 p (10 3 Pa 1 ) 253 C 208 C 183 C 150 C 100 C 50 C 0 C 50 C

36 M.3/5 : Stickstoff Druck/MPa 1 V V p 1 p (10 3 Pa 1 ) 130 C 100 C 50 C 0 C 50 C 100 C 200 C 400 C

37 M.3/6 : Wasserstoff Druck/MPa 1 V V p 1 p (10 3 Pa 1 ) 208 C 183 C 150 C 50 C 0 C 50 C 100 C 200 C

38 M.3/7 : Methan Druck/MPa 1 V V p 1 p (10 3 Pa 1 ) 70 C 50 C 25 C 0 C 25 C 50 C 100 C

39 M.3/8 : Stickstoffmonoxid Druck/MPa 1 V V p 1 p (10 3 Pa 1 ) 70 C 50 C 25 C 0 C 25 C 50 C 100 C 150 C

40 M.3/9 : Kohlenstoffdioxid Druck/MPa 1 V V p 1 p (10 3 Pa 1 ) 0 C 10 C 20 C 30 C 40 C 50 C 60 C 80 C

41 M Flüssigkeiten und Festkörper Temperaturabhängigkeit der Kompressibilität Kompressibilität von Flüssigkeiten Kompressibilität von Festkörpern

42 M.3/10: Temperaturabhängigkeit der Kompressibilität 1 κ TPa T Aceton Tetrachlor- Benzen Trichlor- Ethyl- Methyl- Wasser C methan methan alkohol alkohol

43 M.3/11: Kompressibilität von Flüssigkeiten unter Normalbedingungen Stoff κ (TPa 1 ) Olivenöl 630 Paraffinöl Quecksilber 40 Petroleum 696

44 M.3/12: Kompressibilität von Festkörpern bei 0 C Stoff κ (TPa 1 ) Stoff κ (TPa 1 ) Al 13.8 Si 3.24 Au 6.17 Mo 4.7 Cd 21.3 Cu 7.4 Fe 5.97 Pl 3.85

45 M.3.3 Viskosität Viskosität von Flüssigkeiten Viskosität kryogener Flüssigkeiten Viskosität wässriger Lösungen Viskosität von Wasser Viskosität als Funktion der Temperatur Viskosität von Gasen bei Normaldruck und 20 C Viskosität von Gasen bei Normaldruck und T K Temperaturkorrekturfaktor

46 M.3/13: Viskosität von Flüssigkeiten bei Normaldruck und 20 C Stoff η (µ Pa s) Stoff η (µ Pa s) Aceton 330 Terpentin 1490 Ethylalkohol 1192 o-xylen 807 Methylalkohol 591 m-xylen 615 Benzen 649 p-xylen 643 Kohlenstoffdisulfid 367 Quecksilber 1550 Ether 234 Petroleum 1460 Glycerol Toluen 585 Salpetersäure 1770 Pech Schwefelsäure Schweres Wasser 1260

47 M.3/14: Viskosität kryogener Flüssigkeiten bei Sättigungsdruck Wasserstoff Stickstoff Sauerstoff Argon T /K η (µ Pa s) T /K η (µ Pa s) T /K η (µ Pa s) T /K η (µ Pa s)

48 M.3/15: Viskosität wässriger Lösungen von Glycerol in (mpa s) unter Normaldruck Glycerol Temperatur C (Masse %)

49 M.3/16: Viskosität von Wasser bei verschiedenen Temperaturen T C η (µ Pa s) T C η (µ Pa s)

50 M.3/17: Viskosität als Funktion der Temperatur bei Normaldruck Wasser Luft

51 M.3/18: Viskosität von Gasen bei Normaldruck und 20 C Stoff η (Pa s) Stoff η (µ Pa s) Luft 18.1 Chlor 14.7 Ammoniak 10.8 Methan 12 Kohlenstoffmonoxid 18.4 Stickstoffmonoxid 18.6 Kohlenstoffdioxid 16 Stickstoff 18.4 Wasserstoff 9.5 Sauerstoff 20.9 Schwefelwasserstoff 13 Schwefeldioxid 13.8

52 M.3/19: Viskosität von Gasen bei Normaldruck und T K Stoff η (µ Pa s) Stoff η (µ Pa s) Stoff η (µ Pa s) Stoff η (µ Pa s) N C 5 H CO C 3 H NO C 4 H C 2 H C 3 H 7 OH 7 15 NH 9 35 C 5 H C 2 H H 2 S Ar C 3 H 7 OH 7 20 C 3 H 6 O CS H C 3 H C 2 H SH H 2 O 8 83 C 5 H C 6 H C 5 H (Dampf) CH 3 Br Br CCl Luft CH 2 Cl C 3 H C 2 N He CH 3 OH 8 70 C 4 H HCN 6 72 O CH 3 Cl HBr C 6 H Kr NOCl 9 89 HI C 3 H Xe CO HCl Cl CH C 5 H PH CHCl Ne C 3 H C 6 H C 4 H 8 O SO C 5 H 10 O (CH 3 ) 2 O 8 70 C 2 H 5 OH 7 75 CO (CH 5 ) 2 O 6 80 C 2 H 5 Cl 9 11

53 M.3/20: Der Temperaturkorrekturfaktor Für Gase kann die Abhängigkeit der Viskosität von der absoluten Temperatur durch die Formel η C T 1 T η 0 T0 C T 0 1 T beschrieben werden. Der Temperaturkorrekturfaktor C ist nur schwach temperaturabhängig. Stoff C C ϑ C Stoff C C ϑ C Stoff C C ϑ C N (C 2 H 5 ) 2 O C 3 H NO C 5 H C 3 H 7 OH NH C 4 H SO Ar C 3 H 7 OH H 2 S C 2 H I CS C 3 H 6 O HI C 4 H 4 S C 6 H O PH Br CO HBr Kr C 3 H Xe CO Luft CH CCl CH 3 Br H CH 3 OH Cl CH 2 Cl HCl CH 3 Cl CHCl H 3 AS C 2 H Wasserdampf Ne HCN He C 5 H C 3 H C 3 H C 6 H C 2 H C 2 H C 4 H 8 O

54 M.3.4 M.3/21: Strömungswiderstand Widerstandsbeiwert Körperform c W Körperform c W a : b 1 a : b 4 a : b 10 a : b R : r l : d 2 l : d 5 l : d 10 l : d ohne Boden (Fallschirm) 1.33 mit Boden 1.17 ohne Boden 0.34 mit Boden 0.4 Re Re Re 10 5 l : d 1 8 Re l : d 0 75 Re l : d Re l : d Boden mit α 60 α Re h : d 1 l : d 2 l : d 5 l : d 10 Re 10 6 l : d 5 l : d 8 l : d

55 M.3.5 Oberflächenspannung M.3/22: Oberflächenspannung von Flüssigkeiten und Lösungen Flüssigkeit σ Flüssigkeit σ (10 3 Nm 1 ) (10 3 Nm 1 ) Azeton 23,7 Olivenöl 33 Ethylalkohol 22,3 Paraffinöl 26 Methylalkohol 22,6 Terpentin 27 Anilin 43 Wasser Benzol 28,9 Wasser bei 5 C 74,92 Chloroform 27,2 Wasser bei 10 C 74,22 Glyzerin 64 Wasser bei 20 C 72,75 Quecksilber 475 Wasser bei 30 C 71,18 Lösungen Schwefelsäure (konz.) 55 Salpetersäure 41 Pro 1 Gew.-% muß der folgende Wert zu dem von reinem Wasser addiert werden. Kalziumchlorid 0,29 KOH 0,32 Kupfersulfat 0,11 Natriumchlorid 0,28 Kaliumchlorid 0,19 NaOH 0,5