Definition: Druckenergie

Final-Hope · Gast

Hallo Leute,

kann mir vielleicht jemand erklären, was man genau unter Druckenergie versteht, besonders als Abgrenzung zur kinetischen Energie, ich blick nämlich da nicht ganz durch.

Vielen Dank für Eure Hilfe!

Doc · Anmeldungsdatum: 25.02.2008 Beiträge: 17 Wohnort: München

Hallo,

Der Druck ergibt sich meines Wissens nach aus den Stößen der Teilchen an die Wände eines gedachten Volumens. Beim Stoß ergibt sich eine Impulsänderung dI, die dann nach außen hin als Druck wirkt. Die Impulsänderung eines Teilchens ist vor dem elastischen Stoß mv, nach dem Stoß -mv. Es ergibt sich also eine Impulsänderung von 2mv. Genaueres steht in jedem Buch im Kapitel "kinetische Gastheorie".

Physikalisch würde ich wohl so argumentieren:
Eine Kraft ist als Impulsänderung pro Zeiteinheit definiert --> F=dI/dt
Da eine Impulsänderung vorliegt, wirkt auch eine Kraft F
Druck ist als Kraft pro Fläche definiert p=F/A
Damit wirkt also ein Druck...

Gruß

Doc · Anmeldungsdatum: 25.02.2008 Beiträge: 17 Wohnort: München

In welchem Zusammenhang ist diese Frage denn aufgetaucht? Je mehr Info du postest, desto besser kann man dir helfen. Würde auch helfen, wenn du schreibst was du verstehst bzw. zu verstehen glaubst und was genau du nicht verstehst.

Grüße

Final-Hope · Gast

Hi Doc,

danke für Deine Antwort, aber ich weiß was man unter Kraft und Druck versteht. Es geht um die Druckenergie bzw. deren Definition. Was potentielle bzw. kinetische Energie ist weiß ich auch nur wird im Buch keine Definition für Druckenergie gegeben. Das wird im Buch bei der Bernoulli-Gleichung erwähnt.

Doc · Anmeldungsdatum: 25.02.2008 Beiträge: 17 Wohnort: München

Hallo Cornelius,

die Bernoulli-Gleichung ist vereinfacht p + 1/2*rho*w^2 = const

Der statische Druck p ist dabei der Druck senkrecht zur Strömungsrichtung. 1/2*rho*w^2 ist der dynamische Druck der Strömung.
Die Druckenergie erhältst du wenn du die Bernoulli-Gleichung in der Energieform darstellst. Dazu musst du einfach die Gleichung durch rho teilen, also

p/rho + 1/2*w^2 = const

Die Druckenergie p/rho ist also die Energie, die sich aus dem Druck ergibt, der senkrecht zur Strömungsrichtung wirkt.

Zum Messen des Druckes p bzw. der Druckenergie p/rho kannst du ein Rohr senkrecht nach oben auf dem (waagrecht) durchströmten Rohr anbringen. Darin wird die Flüssigkeit dann nach oben steigen, bis der Druck, den die Flüssigkeitssäule in dem senkrechten Rohr ausübt (P=rho*g*h), gleich dem Druck p der Strömung ist.

Wenn du den Strömungsquerschnitt verkleinerst, wird sich die Strömungsgeschwindigkeit erhöhen. Die Beschleunigungsenergie dafür kommt aus der Druckenergie der Strömung. Die Flüssigkeitssäule in dem senkrechten Rohr wird also sinken, da der Druck p in der Strömung abnimmt (sieht man auch anhand der Bernoulli-Gleichung).

Hilft dir das weiter?

Gruß vom Doc

Final-Hope · Gast

Ja, vielen Dank! : )