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Strömungslehre - Dichte

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Strömungslehre

Dichte

Inhaltsverzeichnis

Die Dichte $\rho$ ist abhängig vom gewählten Fluid und ist unabhängig von Größe und Form. Die Dichte wird definiert als:

Methode

$\rho = \frac{m}{V}$                                  Dichte

$m$ Masse

$V$ Volumen

$\frac{kg}{m^3}$  Einheit

Stoffe dehnen sich mit steigender Temperatur aus, wodurch ihre Dichte sinkt. Ausnahmen bilden hier Stoffe mit einer Dichteanomalie. Zu solchen Stoffen zählt beispielsweise Wasser.

Dichteanomalie von Wasser

Im Allgemeinen nimmt mit sinkender Temperatur die Dichte zu, mit steigender Temperatur nimmt die Dichte ab. Bei Wasser herrscht aber eine sogenannte Dichteanomalie. Diese äußert sich wie folgt:

Wird Wasser abgekühlt, so verringert sich das Volumen des Wasser und damit steigt die Dichte. Bei 4°C ist das Volumen des Wassers am kleinsten und somit die Dichte des Wassers am größen. Fällt die Temperatur des Wassers nun unter 4 °C, so wird die Dichteanomalie bemerkbar. Das Volumen wird nun nicht geringer, sondern dehnt sich wieder aus, was eine sinkende Dichte zur Folge hat. Dies führt dazu, dass Eis auf dem Wasser schwimmt, weil dieses eine geringere Dichte als das Wasser aufweist. 

Wasseranomalie
Dichteanomalie