Festlegung des Aggregatzustandes 'fest'

Hallo,
vor einiger Zeit wurde in einer populärwissenschaftlichen Sendung gezeigt, das auch vermeindlich feste Materiale „fließen“ können.
Z.B. Das Eis von Gletschern, Gebirgsbildung, Glas usw.

Ist der Aggregatzustandes „fest“ nur eine Definition, bei der die Kräfte innerhalb des Materials größer sind, als z.B. die Gravitation, die die Masse verformen würde?

Weisen flüssige und feste Stoffe lediglich ein sehr breites Spektrum an Viskosität auf?

Andre

Hallo Andre: Das „fliessen“ von Eis hängt mit einer Eigenheit zusammen die aus dem Zustandsdiagramm Wasser/Eis ersichtlich ist. Mit zunehmendem Druck sinkt der Schmelzpunkt von Eis immer stärker unter Null °C. Wenn Du Eis unter Druck setzest, schmilzt es und erstarrt erst wieder wenn der Druck wegfällt oder die Temperatur entsprechend unter Null °C fällt. Das gleiten auf Eis beim Schlittschuh fahren beruht auf diesem Effekt. Als Experiment wird oft gezeigt wie ein über ein Eisstück gelegter dünner Faden an dem ein Gewicht hängt, langsam durch das Eisstück wandert ohne das Eisstück zu teilen. Gruss. Paul

Hallo,
vor einiger Zeit wurde in einer populärwissenschaftlichen
Sendung gezeigt, das auch vermeindlich feste Materiale
„fließen“ können.
Z.B. Das Eis von Gletschern, Gebirgsbildung, Glas usw.
Andre

Hallo,

Z.B. Das Eis von Gletschern, Gebirgsbildung, Glas usw.

Ist der Aggregatzustandes „fest“ nur eine Definition, bei der
die Kräfte innerhalb des Materials größer sind, als z.B. die
Gravitation, die die Masse verformen würde?

Weisen flüssige und feste Stoffe lediglich ein sehr breites
Spektrum an Viskosität auf?

Bei Glas ist es so, daß es je nach Kontext auch
als (unterkühlte) Flüssigkeit hoher Viskosität
verstanden wird: ==> „Glaszustand“
http://de.wikipedia.org/wiki/Glas

Hier sind die Bezeichungen „flüssig“ oder
„fest“ also tatsächlich Betrachterabhängig.

Siehe auch: http://www.ghi.rwth-aachen.de/www/pages/glas/basis_w…

Grüße

CMБ

Hallo,

für die Charakterisierung als Feststoff ist eine bestimmte Nah-Ordnung der Bestandteile (Moleküle, Atome) wichtig, also eine permanente Strukturierung des Materials durch intermolekulare oder atomare Kräfte, beispielsweise als Kristall oder Polymer.

Gruß
Moriarty

Hallo Andre,

Weisen flüssige und feste Stoffe lediglich ein sehr breites
Spektrum an Viskosität auf?

könnte man fast so sagen.
Aber entscheidend für die Praxis ist wohl das Kriterium, ob
der „Stoff“ gleichermaßen einen allseitigen Druck aufbaut,
wenn man eine Kraft einbringt, zBsp. in einem geschlossenen
Behälter, oder in einem oben offenen Behälter, durch das Gewicht
des Stoffes, wenn seitliches Ausweichen 100% verhindert wird.
Die meisten Stoffe erfüllen eigentlich dieses Kriterium, d.h.
sie „Kriechen“ unter Last, sogar Eisen. Es gibt also
praktisch keine 100% elastischen Stoffe.
Doch flüssig wird man einen Stoff praktisch nur nennen können
wenn er den oben genannten allseitigen Druck in absehbarer Zeit
aufbauen kann .
Gruß VIKTOR

Hallo,
vor einiger Zeit wurde in einer populärwissenschaftlichen
Sendung gezeigt, das auch vermeindlich feste Materiale
„fließen“ können.
Z.B. Das Eis von Gletschern, Gebirgsbildung, Glas usw.

Ist der Aggregatzustandes „fest“ nur eine Definition, bei der
die Kräfte innerhalb des Materials größer sind, als z.B. die
Gravitation, die die Masse verformen würde?

Weisen flüssige und feste Stoffe lediglich ein sehr breites
Spektrum an Viskosität auf?

Hallo Andre

glas nennt man auch amorph, weil es im prinzip immer fließt, und wenn es nur ein mm in 500 000 jahren ist

gruß Franz

Hallo,

glas nennt man auch amorph,:weil es im prinzip immer fließt,

nein, amorph bezeichnet eine komplett ungeordnete Struktur und
hat somit definitionsgemäß nix mit Fließverhalten zu tun.
http://de.wikipedia.org/wiki/Amorph

und wenn es nur ein mm in 500 000 jahren ist

Und das auch nur unter gewisse Krafteinwirkung. Wo will man
da aber die Grenze ziehen? Dann kann man jeden Stoff zum Fließen
bringen und so mancher kristalline Stoff ist leichter zu verformen.
Gruß Uwi

Hallo,

vor einiger Zeit wurde in einer populärwissenschaftlichen
Sendung gezeigt, das auch vermeindlich feste Materiale
„fließen“ können.

Das ist eine triviale Feststellung.
Denke mal an Umformverfahren wie Kaltwalzen oder Verbinder
durch Nieten. Da fleißt festes Material !

Z.B. Das Eis von Gletschern, Gebirgsbildung, Glas usw.
Ist der Aggregatzustandes „fest“ nur eine Definition, bei der
die Kräfte innerhalb des Materials größer sind, als z.B. die
Gravitation, die die Masse verformen würde?

Kann man in Folgerung so sehen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Aggregatzustand#Fest
Feste Körper behalten ihre Form (über längere Zeit) und
Flüssigkeiten fleißen eben schnell auseinander.

Es gibt natürlich Grenzbereiche wie zäher Honig, weiche Knete
oder warmes Wachs.
Gruß Uwi

Hallo,

glas nennt man auch amorph,:weil es im prinzip immer fließt,

nein, amorph bezeichnet eine komplett ungeordnete Struktur und
hat somit definitionsgemäß nix mit Fließverhalten zu tun.
http://de.wikipedia.org/wiki/Amorph

und wenn es nur ein mm in 500 000 jahren ist

Und das auch nur unter gewisse Krafteinwirkung. Wo will man
da aber die Grenze ziehen? Dann kann man jeden Stoff zum
Fließen
bringen und so mancher kristalline Stoff ist leichter zu
verformen.

Hallo Uwi

der glasbläser aus der hütte ischendorf muß mich dann belogen haben,
was ich bezweifele.

er sagte mir nur ungeordnete strukturen würden fließen, und der satz steht in deiner link:

Glas ist ein typisches amorphes Material. Es ist die amorphe Form von Siliziumdioxid (SiO2).

Erzeugt wird Glas durch Beimengung von Stoffen, sogenannten Glaswandlern, die ein gleichmäßiges Kristallgitter *verhindern*

Da die Atome eine geringe Packungsdichte aufweisen, haben amorphe Stoffe eine geringere Dichte als kristalline Stoffe. Sie sind außerdem nicht so hart und weniger spröde.

Eine seiner kristallinen Formen heißt Quarz.
und das würde nicht fließen.

da fließen nichts mit dem tempo zu tun hätte, brachte er das Beispiel:

ein stück glas unter der decke befestigt, würde über sehr *lange* zeit durch die erdanziehungskraft nach unten tropfen.

von Glasfachschule Rheinbach.

Gruß Franz :smile:

Hallo,

ein stück glas unter der decke befestigt, würde über sehr
*lange* zeit durch die erdanziehungskraft nach unten tropfen.

Glaube ich nicht. Nicht bei 20°C. Auch nicht
im kosmischen Zeiträumen.

Grüße

CMБ

Nochmal
Hallo,

glas nennt man auch amorph, weil es im prinzip immer fließt,

nein, Glas nennt man amorph, weil es eine ungeordnete Struktur hat.

Dass amorphe Strukturen immer fließen und kritaline Strukturen
prinzipiell nicht fließen, müßtest du jetzt erstmal nachweisen.

da fließen nichts mit dem tempo zu tun hätte, brachte er das :Beispiel:
ein stück glas unter der decke befestigt, würde über sehr *lange* :zeit durch die erdanziehungskraft nach unten tropfen.

Und ich behaupte mal, wenn das Stück nur sehr klein ist, wird es
innerhalb der Lebensdauer der Erde und Sonne nicht herunter tropfen.
http://www.g-o.de/dossier-detail-181-11.html

Ich behaupte auch, man könne Stahl (kristaline Form)
sogar kalt verformen.

Gruß Uwi

Hallo,

ein stück glas unter der decke befestigt, würde über sehr
*lange* zeit durch die erdanziehungskraft nach unten tropfen.

Glaube ich nicht. Nicht bei 20°C. Auch nicht
im kosmischen Zeiträumen.

Hallo semjon

Es geht auch über mein vorstellungsvermögen, aber es waren die worte eines fachmannes,
und er sagte noch eine durchhängende scheibe würde mit der zeit auch krumm bleiben, nach gleichem prinzip aber mehr krafteinwirkung. Hab ich aber nicht ganz so verstanden

Gruß Franz

Hallo,

Es geht auch über mein vorstellungsvermögen, aber es waren die
worte eines fachmannes,

hat der gute Mann Physik studiert?

und er sagte noch eine durchhängende scheibe würde mit der
zeit auch krumm bleiben, nach gleichem prinzip aber mehr
krafteinwirkung.

Das ist wohl wahr. Nur der Unterschied ist, dass da Material-
spannungen auftreten, die um endliche Größenordnungen höher
sind, als beim kleinen angehängten Stück Glas.

Hab ich aber nicht ganz so verstanden

Übrigens, wenn man ein Stück Draht verbiegt bleibt das auch so.
Gruß Uwi

Unterschied Fließen, plastische Verformung
Hallo!

Wäre es nicht möglich, folgende Unterscheidung zu treffen?

Ein Stoff fließt nicht, wenn zu seiner plastischen Verformung eine gewisse Mindestkraft erforderlich ist.

Ein Stoff fließt, wenn die plastische Verformung bei jeder (noch so kleinen) Kraft erfolgt, wobei ddie Geschwindigkeit der Verformung vom Betrag der Kraft abhängt.

Glas verformt sich auch unter sehr kleinen Kräften kontinuierlich (wenn auch sehr langsam). Das hat zwar nichts mit den Kirchenfenstern zu tun, deren Scheiben angeblich unten dicker als oben sind, aber der Effekt ist bekannt. Ich behaupte, dass ein kristalliner Stoff sich - auch in noch so langen Zeiträumen - nicht verformt, solange man die sogenannte Fließgrenze nicht überschreitet.

Was meint Ihr dazu?

Michael

Hallo Uwi,

Es gibt natürlich Grenzbereiche wie zäher Honig, weiche Knete
oder warmes Wachs.

Da gibt es eine lustige Knete, die wie ein Gummiball hochspringt aber gleichzeitig knetbar ist :wink:

MfG Peter(TOO)

Hallo,

Glas verformt sich auch unter sehr kleinen Kräften
kontinuierlich (wenn auch sehr langsam).

ist das wirklich so, daß das Fließverhalten auch für sehr kleine
Krafteinwirkungen noch nachgewiesen werden kann?
Ich bin da im Zweifel
Gruß Uwi

Hallo Andre

ich hab hier noch was gefunden:

Home Fachgebiete Materialwissenschaften Nachricht
Unerwartet: Eigenschaften wie Glas
nächste Meldung 11.12.2007
Die mechanischen Eigenschaften biologischer Zellen zeigen unerwartete Parallelen zu Glas. Das berichten Jülicher Forscher mit Kollegen aus München und Leipzig in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Proceedings of the National Academy of Sciences“.
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Beide Systeme lassen sich mit einem gewissen Kraftaufwand verformen. Wie die Verformung aber aussieht, hängt von der Dauer ab, während der die Kraft wirkt: Fensterglas etwa beginnt bei lang anhaltendem gleichmäßigen Druck langsam zu „fließen

Gruß Franz

http://www.innovations-report.de/html/berichte/mater…

Hallo!

ist das wirklich so, daß das Fließverhalten auch für sehr
kleine
Krafteinwirkungen noch nachgewiesen werden kann?

Naja, mein Hauptpunkt war die Zeitabhängigkeit, dass nämlich bei einem kristallinen Stoff eine Kraft eine plastische Verformung bewirkt oder eben nicht - unabhängig wie lange die Kraft einwirkt, während bei einem hochviskosen glasartigen Stoff eine Kraft bei langer Einwirkdauer einen messbaren Effekt bewirken kann, der bei kurzer Einwirkdauer praktisch nicht zu erkennen ist.

Michael

Hallo,

Naja, mein Hauptpunkt war die Zeitabhängigkeit, dass nämlich
bei einem kristallinen Stoff eine Kraft eine plastische
Verformung bewirkt oder eben nicht - unabhängig wie lange die
Kraft einwirkt,

Soweit klar. Es gibt einen Grenzwert, ab dem eine Verformung
dauerhaft plastisch wird. Im elastischen Bereich ist die Verformung
auch langfristig reversibel.

während bei einem hochviskosen glasartigen
Stoff eine Kraft bei langer Einwirkdauer einen messbaren
Effekt bewirken kann, der bei kurzer Einwirkdauer praktisch
nicht zu erkennen ist.

Soweit prinzipiell auch klar.
Ich denke, aber, daß es unterhalb einer Grenze auch nicht zu
einer plastischen Verformung kommt, weil dann die Kernbindungen
keinen Grund haben, aufzubrechen und sich zu verschieben.
Deshalb denke ich, daß hier auch eine Mindestkraftwirkung nötig ist.

Ein kleines Glasteil hat also auch in unendlicher langer Zeit
keinen Grund unter seiner eigenen Masse einfach zu zerfließen.
Gruß Uwi

Ein kleines Glasteil hat also auch in unendlicher langer Zeit
keinen Grund unter seiner eigenen Masse einfach zu zerfließen.
Gruß Uwi

aber Hallo

genau so kann man es beschreiben, daß es zerfließt, und nicht nicht.
die anziehungskraft des Bodens, also die erdanziehungskraft ist grund genug und nicht zu leugnen.

ob ich mit drei kräftigen schlägen einen nagel in einen balken schlage, oder mit 10000 minischlägen wie ne oma, die kraft als energie geht nicht verloren.

und die kraft der erdanziehung ist permanent vorhanden.

würde das stück glas aufliegen, wäre die situation anders.
und eine befestigung zum hängen, ist keine unterlage, jedenfalls nicht so gedacht in meinem Beispiel.

der büstenhalterverkauf würde ohne die erdanziehung auch stagnieren.
und das geht gott sei dank auch nicht von heut auf morgen.

Gruß Franz