Materialeigenschaften – Lexikoneinträge
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Unter der Dichte \(\rho\) versteht man einerseits das Verhältnis aus Masse m und Volumen V eines Körpers : \(\rho = \dfrac m V\) SI-Einheit der Dichte ist \(\dfrac{\text{kg} }{\text m^3}\) , es gilt \(1000\, \dfrac{\text{kg} }{\text m^3} = 1\,\dfrac{\text g }{\text{cm}^3}\) Allgemein ist eine Dichte der auf ein Einheitsvolumen bezogene Werte einer gegebenen physikalischen Größe , so spricht man von der Ladungsdichte , Impulsdichte , Energiedichte usw. Übrigens: Urpsrünglich waren die Einheiten Kilogramm und Meter so definiert, dass ein Liter (ein Tausendstel Kubikmeter) Wasser genau 1 kg...
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Die Festkörperphysik untersucht die makroskopischen Eigenschaften fester Körper und versucht, sie aus ihrer mikroskopischen Struktur heraus zur erklären – ähnlich wie die Quantenstatistik die thermodynamischen Eigenschaften von Körpern aus den Quanteneigenschaften ihrer kleinsten Bestandteile ableitet. Wichtige Teilgebiete sind die Aufklärung von Kristallstrukturen , die Bestimmung von Bindungsverhältnissen sowie das Verhalten von Festkörpern unter mechanischen Spannungen oder in elektromagnetischen Feldern . Eine wichtige theoretische Vorstellung ist die Übertragung der Welle-Teilchen...
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Eine Materialkonstante oder Stoffkonstante ist eine physikalische Größe, deren Wert vom Material des betrachteten Körpers abhängt. Eine Materialkonstante hat für dasselbe Material unter denselben Bedingungen immer den gleichen Wert, sie kann aber durchaus von der Temperatur , dem pH-Wert oder anderne Umgebungsvariablen abhängen. Im Gegensatz zu Materialkonstanten haben Naturkonstanten immer und überall denselben Wert. Beispiele: Dichte , Wärmeleitfähigkeit , Brechungsindex , spezifischer (elektrischer) Widerstand
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Das spezifisches Gewicht (früher auch die Wichte ) \(\gamma\) eines Körpers ist der Quotient aus seiner Gewichtskraft F G und seinem Volumen V : \(\gamma = \dfrac{F_\text G} V = \dfrac{m \cdot g} V \) ( m : Masse des Körpers, g : Fallbeschleunigung ). Heute charakterisiert man Körper in der Regel mit ihrer Dichte und nicht mit ihrem spezifischen Gewicht.
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Die Wärmekapazität C eines Körpers ist der Quotient aus der ihm zugeführten bzw. entnommenen Wärme Q und der dabei auftretenden Temperaturänderung \(\Delta T\) : \(C= \dfrac{\Delta Q}{\Delta T}\) Wenn man einen Körper bis zum absoluten Nullpunkt abkühlt, geht die Wärmekapazität bis auf null zurück. Dies bedeutet, dass man durch weiteren Wärmeentzug eine immer geringere Temperaturänderung hervorruft. Die Konsequenz hieraus ist, dass man den absoluten Nullpunkt nie ganz erreichen kann (dies ist die Aussage des dritten Hauptsatzes der Wärmelehre ). Die SI-Einheit der Wärmekapazität ist Joule pro...