Die Dichte einer Flüssigkeit ändert sich mit Temperatur und Druck. Die Dichte von Wasser im Vergleich zu Temperatur und Druck ist unten angegeben:
Siehe auch Wasserdichte, spezifisches Gewicht und thermischer Expantionskoeffizient, für Online – Rechner, Zahlen und Tabellen mit Temperaturänderungen.,C)
dt = t1 – t0 = Temperaturänderung – Differenz zwischen End – und Anfangstemperatur (oC)
(3) modifizierbar auf
V1 = V0 (1 + β (t1 – t0)) (3b)
Dichte und Temperaturänderung
Mit (1) und (3b) kann die Enddichte nach einer Temperaturänderung ausgedrückt werden als
ρ1 = m / (V0 (1 + β (t1 – t0))) (4)
wobei
ρ1 = Enddichte (kg/m3)
– oder kombiniert mit (2)
ρ1 = ρ0 / (1 + β (t1 – t0)) (4b)
wobei
ρ0 = Anfangsdichte (kg/m3)
Volumetrische Temperaturkoeffizienten-β
- Wasser : 0.,0002 (m3/m3 oC) bei 20oC
- Ethylalkohol : 0,0011 (m3/m3 oC)
- volumetrischer Ausdehnungskoeffizient für einige häufig verwendete Materialien
Hinweis! – volumetrische Temperaturkoeffizienten können je nach Temperatur stark variieren.,
Dichte und Druckänderung
Der Einfluss des Drucks auf das Volumen einer Flüssigkeit kann mit dem dreidimensionalen Hooke – Gesetz ausgedrückt werden
E = – dp / (dV / V0)
= – (p1 – p0) / ((V1 – V0) / V0) (5)
wobei
E = Massenmodul-Flüssigkeitselastizität (N/m2)
Das Minuszeichen entspricht der Tatsache, dass eine Erhöhung des Drucks zu einer Volumenabnahme führt.,
Mit (5) – das Endvolumen nach Druckänderung kann ausgedrückt werden als
V1 = V0 (1 – (p1 – p0)/E) (5b)
Kombination (5b) mit (1) – die Enddichte kann ausgedrückt werden als:
ρ1 = m / (V0 (1 – (p1 – p0)/E)) (6)
– oder kombiniert mit (2) – die Enddichte kann ausgedrückt werden als
ρ1 = ρ0 / (1 – (p1 – p0)/E) (6b)
Bulk Modul Fluid Elastizität einige gemeinsame Flüssigkeiten – E
- Wasser : 2,15 109 (N/m2)
- ethyl alkohol : 1,06 109 (N/m2)
- öl : 1,5 109 (N/m2)
Hinweis!, Bulk-Modul für Flüssigkeiten variiert mit Druck und Temperatur.
Massenmodul für Wasser – SI-Einheiten
Massenmodul für Wasser-SI-Einheiten
Dichte eines Fluids, das sowohl Temperatur als auch Druck ändert
Die Dichte eines Fluids bei Temperatur-und Druckänderung kann in (4b) und (6b) ausgedrückt werden:
ρ1 = ρ1 (ab eq.,1) / (1 – (p1 – p0) / E)
= ρ0 / (1 + β (t1 – t0)) / (1 – (p1 – p0) / E) (7)
Beispiel – Dichte von Wasser bei 100 bar und 20 ° C
die Dichte von Wasser kann berechnet werden mit (3):