====== Druck ====== ===== Allgemeines ===== [{{ :b_waermelehre:druck.jpg?200|Druck ist die auf eine Fläche gerichtete Kraft, geteilt durch die Fläche selber. By Klaus-Dieter Keller [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons}}] Die physikalische Größe **Druck** $p$ wird häufig lediglich mit der Zustandsgröße eines Gases verbunden, jedoch steckt hinter Druck ein auf viele physikalische Konzepte anwendbares Prinzip. Druck ist Kraft pro Fläche $$p=\frac{F}{A}\quad \left[\frac{\mathrm{N}}{\mathrm{m}^2}\right]$$ und besitzt daher die Einheit Newton pro Quadratmeter, was als Einheit Pascal bezeichnet wird $$1\,\mathrm{N}/\mathrm{m}^2 = 1\,\mathrm{Pa}\, .$$ Druck kann von allen Arten von Partikeln, und auch Wellen, ausgeübt werden, z.B. Photonen auf einen Spiegel, und selbst in der Quantenphysik findet sich der Begriff des Drucks. ++++Weiterführendes? Hier klicken!| Genauer betrachtet ist lediglich die normale Komponente der Kraft für den Druck verantwortlich, denn die parallel zur Fläche wirkende Kraftkomponente hat keinen Einfluss auf die Fläche. Es gilt also $$ p=\frac{\vec{F}\cdot\vec{n}}{A}\, ,$$ wobei $\vec{n}$ die Flächennormale in dem Punkt ist, wo die Kraft angreift. ++++ ===== Einheiten des Drucks ===== Die Einheit Pascal besteht direkt aus SI Einheiten (Erinnerung: $1\,\mathrm{N} = 1\frac{\mathrm{kg}\,\mathrm{m}}{\mathrm{s}^2}$). Leider besitzen viele Dinge in unserer täglichen Wahrnehmung Drücke die viele Größenordnungen größer sind als $1\,\mathrm{Pa}$ (z.B. der Autoreifendruck $p>3\cdot 10^5 \mathrm{Pa}$ oder der Luftdruck $p=101 325\,\mathrm{Pa}$). Daher werden häufig alltägliche Dinge in der Einheit **Bar** angegeben, $$1\,\mathrm{bar}=1\cdot 10^5 \mathrm{Pa}\, .$$ Der normgemäße Luftdruck (auch Normaldruck genannt) beträgt demnach $1,01325\,\mathrm{bar}$. Wird von **Millibar** geredet, entspricht dies natürlich $1\,\mathrm{bar}=1000\,\mathrm{mbar}$. Häufig wird Druck auch relativ zum Normaldruck angegeben $$1,01324\,\mathrm{bar}=1\,\mathrm{atm}\, ,$$ wobei die Einheit //atm// die Abkürzung für **physikalische Atmosphäre** ist. Besitzt ein Gas einen Druck $p>1\,\mathrm{atm}$, so bezeichnet man dies als //Überdruck// und $p<1\,\mathrm{atm}$ als //Unterdruck//. Ein Vakuum ist daher ein Unterdruck und in einer Spraydose herrscht ein Überdruck. ++++ Weiterführendes? Hier klicken!| Desweiteren gibt es noch die Einheit //Torr// (manchmal auch //mm Hg//) die über die Höhe einer Quecksilbersäule (Barometer) definiert ist. $$1\,\mathrm{Torr}=\frac{101325\,\mathrm{N}}{760\,\,\mathrm{m}^2}\approx 133,322\,\mathrm{Pa}$$ Diese Einheit ist in der Meteorologie und vor allem in der USA gebräuchlich. In der EU wird häufig der Blutdruck in //Torr// angegeben, gibt also die Kraft an, die Blut auf die Gefäßwände ausübt. Spricht man von einem Blutdruck von //120 zu 80//, so ist damit $p_\mathrm{Blut}=\frac{120}{80}\,\mathrm{mm}\,\mathrm{Hg}$ gemeint. In den USA gibt es noch die Druckeinheit //pis// die für //pound per square inch// steht. ++++