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Kompressibilität

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ID:(1534, 0)


Gemessener Kompressibilitätskoeffizient für verschiedene Temperaturen

Beschreibung

Der Kompressibilitätskoeffizient für ozeanisches Wasser, gemessen in Abhängigkeit von der Temperatur, folgt dem in der folgenden Grafik dargestellten Trend:



Im Allgemeinen lässt sich feststellen, dass die Kompressibilität:

- mit zunehmendem Druck abnimmt.
- mit zunehmender Temperatur abnimmt.

ID:(11988, 0)


Gemessener Kompressibilitätskoeffizient für verschiedene Salzgehalte

Beschreibung

Der Kompressibilitätskoeffizient für ozeanisches Wasser, gemessen als Funktion der Salinität, zeigt den in der folgenden Grafik dargestellten Trend:



Im Allgemeinen lässt sich feststellen, dass die Kompressibilität:

- mit zunehmender Salinität abnimmt.
- mit zunehmender Temperatur abnimmt.

ID:(11989, 0)


Kompressibilität

Beschreibung

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$k_p$
k_p
Compresividad isotermica
1/Pa
$\rho$
rho
Densidad
kg/m^3
$p$
p
Druck
Pa
$\Delta p$
Dp
Druckschwankungen
Pa
$\Delta\alpha_p$
Dalpha_p
Variation des spezifischen Volumens aufgrund von Druckänderungen
m^3/kg
$V$
V
Volumen
m^3
$\alpha$
alpha
Volumen especifico
m^3/kg

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen

Der Kompressibilit tskoeffizient mit $k_p$ ist definiert durch

$ k_p = -\displaystyle\frac{1}{ V }\displaystyle\left(\displaystyle\frac{\partial V }{\partial p }\displaystyle\right)_ T $



Im Fall von ozeanischem Wasser arbeiten wir mit dem spezifischen Volumen

$ \alpha = \displaystyle\frac{1}{ \rho }$



anstelle des Volumens $V$. Daher kann eine Variablentransformation durchgef hrt werden, wodurch der Kompressibilit tskoeffizient wie folgt lautet:

$ k_p = -\displaystyle\frac{1}{ \alpha }\left(\displaystyle\frac{ \partial\alpha }{ \partial p }\right)_{ T , S }$

.

(ID 11981)


Beispiele

Simulation des Volumenkontraktionsprozesses, der durch Druck verursacht wird. Wenn der Druck auf das Wasser steigt, verringert sich das resultierende Volumen.


(ID 16230)

Der Kompressibilit tskoeffizient f r ozeanisches Wasser, gemessen in Abh ngigkeit von der Temperatur, folgt dem in der folgenden Grafik dargestellten Trend:



Im Allgemeinen l sst sich feststellen, dass die Kompressibilit t:

- mit zunehmendem Druck abnimmt.
- mit zunehmender Temperatur abnimmt.

(ID 11988)

Der Kompressibilit tskoeffizient f r ozeanisches Wasser, gemessen als Funktion der Salinit t, zeigt den in der folgenden Grafik dargestellten Trend:



Im Allgemeinen l sst sich feststellen, dass die Kompressibilit t:

- mit zunehmender Salinit t abnimmt.
- mit zunehmender Temperatur abnimmt.

(ID 11989)

Das Problem bei der Arbeit mit dem Volumen im Fall von Meerwasser ist, dass es von den Variationen in Temperatur, Salinit t und Druck abh ngt. Auf der anderen Seite ist die Masse weniger anf llig f r diese Variationen, daher macht es Sinn, mit dem sogenannten spezifischen Volumen zu arbeiten, das durch die Division des Volumens $V$ durch die Masse $M$ berechnet wird:

$\displaystyle\frac{V}{M}$



Allerdings repr sentiert $M/V$ die Dichte, daher wird das spezifische Volumen definiert als:

$ \alpha = \displaystyle\frac{1}{ \rho }$



(ID 11984)

Die Kompressibilit t eines Gases, dargestellt durch $\kappa$, kann als Verh ltnis der Volumen nderung $\Delta V/V$ zur Druckerh hung $\Delta p$ definiert werden. Mathematisch wird sie in infinitesimaler Form ausgedr ckt als:

$ k_p = -\displaystyle\frac{1}{ V }\displaystyle\left(\displaystyle\frac{\partial V }{\partial p }\displaystyle\right)_ T $



Das negative Vorzeichen ist damit verbunden, dass eine Erh hung des Drucks $dp > 0$ zu einer Verringerung des Volumens $dV < 0$ f hrt.

(ID 210)

Im Falle des Ozeans wird das Konzept des spezifischen Volumens $\alpha$ anstelle des Kompressibilit tskoeffizienten $k_p$ verwendet. Daher ist es notwendig, den Kompressibilit tskoeffizienten, der normalerweise in Bezug auf die Volumen nderung definiert ist, in Bezug auf die spezifische Volumen nderung umzuwandeln. Somit kann bei einer Druck nderung $p$ der Kompressionskoeffizient in Bezug auf das spezifische Volumen $\alpha$ wie folgt ausgedr ckt werden:

$ k_p = -\displaystyle\frac{1}{ \alpha }\left(\displaystyle\frac{ \partial\alpha }{ \partial p }\right)_{ T , S }$


(ID 11981)


ID:(1534, 0)