★Prüfung für das Fach Chemietechnik ★ – Eine Frage pro Tag (2015-11-19) – Teilnahme bringt Bonuspunkte

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von zshiwei2008 am 23.11.2015 um 13:51 bearbeitet. Regelwerk für die Punktevergabe pro Tag: Teilnahme – 1–3 Punkte; richtige Antwort – 5 Punkte; ausführliche Analyse – 5–10 Punkte. Die Antworten werden am nächsten Tag bekannt gegeben. Frage des Tages (2015-11-18): 1. Welche der folgenden Aussagen ist falsch? A Als grundlegende Größen müssen die Größen unabhängig voneinander sein und nicht voneinander abgeleitet werden können. B In der Mechanik gibt es drei grundlegende Größen: Masse, Länge und Zeit. C In der Thermodynamik gibt es vier grundlegende Größen: Masse, Länge, Zeit und Temperatur. D Die Dimensionlosigkeit bedeutet, dass die initialen Variablen grundsätzlich grundlegende Größen sein müssen – nur so kann sichergestellt werden, dass die Dimensionen der gewählten initialen Variablen unabhängig voneinander sind und keine dimensionlose Gruppe bilden. 2. Manche möchten die Rohrwände glatter machen, weshalb man eine Schicht Wachs auf die Innenseite der Rohre aufträgt. Wenn die Transportaufgabe unverändert bleibt und die Flüssigkeit sich träge bewegt, wie wird sich dann der Widerstand gegen den Fluss verändern? A unverändert B zunehmen C abnehmen D Die Veränderung des Widerstands hängt von der Benetzung zwischen Paraffin und Flüssigkeit ab. Antwort auf die erste Frage: D. Es müssen nicht unbedingt grundlegende physikalische Größen als Anfangswerte verwendet werden. Diese Aufgabe wirkt ziemlich unbekannt, und ich habe auch kein Konzept von Dimensionen. Hier ist eine Auslegung aus dem Internet: Alle physikalischen Größen bestehen aus zwei Faktoren – den eigenen physikalischen Eigenschaften (oder Kategorien) sowie den Messstandards (oder Maßeinheiten), die zur Messung dieser Eigenschaften festgelegt wurden. Zum Beispiel die Länge – ihre physikalische Eigenschaft ist eine lineare geometrische Größe, wobei als Maßeinheiten Meter, Zentimeter, Fuß, Lichtjahre und andere verschiedene Einheiten verwendet werden. Die allgemeinen Bestandteile einer physikalischen Größe sind die Eigenschaften dieser Größe sowie die Maßeinheiten. Wir bezeichnen die Eigenschaften (Kategorien) physikalischer Größen als Dimensionen, auch Größenordnungen genannt. In der Regel steht L für die Längenmaßstufe, M für die Massenmaßstufe und T für die Zeitmaßstufe. Physikalische Größen, die keine Dimensionen haben, werden als dimensionslose Größen bezeichnet – es handelt sich dabei um reine Zahlen wie den Kreiszahl π oder die Reynolds-Zahl Re. In physikalischen Gleichungen, die die objektiven Gesetzmäßigkeiten richtig widerspiegeln, müssen die Dimensionen aller Größen übereinstimmen. Die Dimensionalanalyse wurde auf der Grundlage dieses Prinzips entwickelt; sie gehört zu den wichtigen Entdeckungen in der Mechanik zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Antwort zur zweiten Frage: A bleibt unverändert. Die Formulierung dieser Frage ist sehr innovativ und steht in engem Zusammenhang mit der praktischen Anwendung. Doch es werden dabei grundlegende Konzepte geprüft. Es ist daher einfach, die richtige Antwort zu finden, sofern man die störenden Faktoren ausklammert. Die wichtigsten Faktoren, die den Widerstand des Fluids beeinflussen, sind Re sowie der Reibungskoeffizient. Die genaue Analyse hängt vom Fließzustand des Fluids ab. Im Zustand der Stagnation hängt der Reibungskoeffizient des Fluids nur vom Reynolds-Zahl ab – nicht jedoch von der relativen Rauheit. Daher hat eine Änderung der Glätte der Rohrwand keinen Einfluss auf den Widerstand des Fluids.