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b_waermelehre:druck [23 June 2013 17:06] – created schreiberb_waermelehre:druck [18 December 2016 15:41] (current) – mmenssen
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 ====== Druck ====== ====== Druck ======
 ===== Allgemeines ===== ===== Allgemeines =====
 +[{{ :b_waermelehre:druck.jpg?200|Druck ist die auf eine Fläche gerichtete Kraft, geteilt durch die Fläche selber.
 +<wrap lo>By Klaus-Dieter Keller [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons</wrap>}}]
 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 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
-$$p=\frac{F}{A}$$+$$p=\frac{F}{A}\quad \left[\frac{\mathrm{N}}{\mathrm{m}^2}\right]$$
 und besitzt daher die Einheit Newton pro Quadratmeter, was als Einheit Pascal bezeichnet wird und besitzt daher die Einheit Newton pro Quadratmeter, was als Einheit Pascal bezeichnet wird
 $$1\,\mathrm{N}/\mathrm{m}^2 = 1\,\mathrm{Pa}\, .$$ $$1\,\mathrm{N}/\mathrm{m}^2 = 1\,\mathrm{Pa}\, .$$
  
-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 Druck. 
  
 +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.
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 +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.
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 ===== Einheiten des Drucks ===== ===== 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, 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,
 $$1\,\mathrm{bar}=1\cdot 10^5 \mathrm{Pa}\, .$$ $$1\,\mathrm{bar}=1\cdot 10^5 \mathrm{Pa}\, .$$
-Der normgemäßge Luftdruck (auch Normaldruck genannt) beträgt demnach $1,01325\,\mathrm{bar}$. Wird von **Millibar** geredet, entspricht dies natürlich $1\,\mathrm{bar}=1000\,\mathrm{mbar}$.+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 Häufig wird Druck auch relativ zum Normaldruck angegeben
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 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. 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.
  
-<hidden Weiterführendes? Hier klicken!>Desweiteren gibt es noch die Einheit //Torr// (manchmal auch //mm Hg//) die über die Höhe einer Quecksilbersäule (Barometer) definiert ist. +++++ Weiterführendes? Hier klicken!| 
 +Desweiteren gibt es noch die Einheit //Torr// (manchmal auch //mm Hg//) die über die Höhe einer Quecksilbersäule (Barometer) definiert ist. 
 $$1\,\mathrm{Torr}=\frac{101325\,\mathrm{N}}{760\,\,\mathrm{m}^2}\approx 133,322\,\mathrm{Pa}$$ $$1\,\mathrm{Torr}=\frac{101325\,\mathrm{N}}{760\,\,\mathrm{m}^2}\approx 133,322\,\mathrm{Pa}$$
 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. 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.</hidden>\\+In den USA gibt es noch die Druckeinheit //pis// die für //pound per square inch// steht. 
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