Grenze flüssigkeit-gas fliessend?

hallo!

ist die grenze zwischen gasen und flüssigkeiten eine fliessende,
abhängig von der viskosität? in welchem (regelhaften?) zusammenhang steht diese zur dichte?

könnte es eine flüssigkeit geben, die in entsprechender gasumgebung nach oben fliesst, weil sie statischen auftrieb hat?

was ist die die am wenigsten viskose flüssikeit?

grüsse
hannes

Hallo!

ist die grenze zwischen gasen und flüssigkeiten eine
fliessende,
abhängig von der viskosität? in welchem (regelhaften?)
zusammenhang steht diese zur dichte?

Die Phasengrenzschicht ist Gegenstand aktueller konzentrierter Forschungsbemühungen, und eine genaue Kenntnis über die Vorgänge dort sind nicht in Sicht.
Je nach Zielsetzung verwendet man unterschiedliche Modelle um Vorgänge an der Phasengrenze zu beschreiben. Ein häufig verwendetes, einfaches Modell ist die „Zweifilmtheorie“. Man geht hier, wie auch in anderen Modellen, davon aus, daß sich die Eigenschaften (also auch die Dichte) an der Phasengrenze sprunghaft ändern. Steht die Flüssigkeit mit einer Gasphase im Gleichgewicht, so gilt als Kopplungsbedingung für die Phasengrenze die Gleichheit der Temperatur, des Druckes und des chemischen Potentials. Mit diesen Vorstellungung gelingt in der Regel die Beschreibung der komplexen Vorgänge an der Phasengrenze hinreichend genau.
Meines Wissens geht aber keine Theorie von einem kontinuierlichen Übergang der Eigenschaften an der Phasengrenze aus.
Einen allgemeinen regelmäßigen Zusammenhang der Dichte und der Viskosität, also eine Funktion f(Dichte, Viskosität)=0, gibt es nicht! Eine Außnahme könnten hier Gase bei nicht zu hohen Drücken sein, bin mir aber nicht sicher.
Grundsätzlich sind die Wechselwirkungen zwischen den Molekülen in einer Flüssigkeit nicht einfach vorherzusagen. Da diese aber die Stoffeigenschaften beeinflussen, sind natürlich Flüssigkeiten mit gleicher Dichte, aber vollkommen unterschiedlichen Siedepunkten oder Viskositäten denkbar.

könnte es eine flüssigkeit geben, die in entsprechender
gasumgebung nach oben fliesst, weil sie statischen auftrieb
hat?

???
Was meinst Du damit? Flüssigkeiten sind so um den Faktor 1000 schwerer als Gas. Aus diesem Grund steht eine Gasphase immer über der Flüssigphase. Der „Auftrieb“ ist außerdem eine Erscheinung die nicht auf Moleküle homogener Phasen wirkt, sondern nur auf dispergierte (Fest-)stoffe innerhalb einer homogenen Fluidphase, und läßt sich über ein Aufintegrieren der Drücke um den eingetauchten (Fest-)stoff errechnen.

was ist die die am wenigsten viskose flüssikeit?

Keine Ahnung!

Gruß
Tom

hallo Hannes,

ist die grenze zwischen gasen und flüssigkeiten eine
fliessende,
abhängig von der viskosität? in welchem (regelhaften?)
zusammenhang steht diese zur dichte?

Die Viskosität wird zwar durch eine Vielzahl Parameter beeinflußt, aber zwischen Dichte Und Viskosität gibt es keinen mir bekannten Zusammenhang.

könnte es eine flüssigkeit geben, die in entsprechender
gasumgebung nach oben fliesst, weil sie statischen auftrieb
hat?

Man könnte vielleicht hochverdichtete, überkritische „Gase“ herstellen, die eine Dichte haben die höher ist als die von „normalen“ Flüssigkeiten, aber ein konkretes Beispiel hab ich nicht in petto.

was ist die die am wenigsten viskose flüssikeit?

Wenn ich mich recht erinnere, ist das suprafluides Helium, aber ob man bei diesem exotischen Zustand noch von Flüssigkeit im klassischen Sinn reden kann, wage ich zu bezweifeln.

Elrond

Hallo!

ist die grenze zwischen gasen und flüssigkeiten eine
fliessende,
abhängig von der viskosität? in welchem (regelhaften?)
zusammenhang steht diese zur dichte?

Die Phasengrenzschicht ist Gegenstand aktueller konzentrierter
Forschungsbemühungen, und eine genaue Kenntnis über die
Vorgänge dort sind nicht in Sicht.

Hi,
ich bin nur so in die Site gerutscht und habe die Antwort von Tom mit schlackernden Ohren gelesen.
Laienhaft nachgehakt: viele Flüssigkeiten verdampfen doch. Wieso ist dieser Übergang dann noch so unerforscht ?

Grüße Roland

Grüß Dich Roland!

ich bin nur so in die Site gerutscht und habe die Antwort von
Tom mit schlackernden Ohren gelesen.
Laienhaft nachgehakt: viele Flüssigkeiten verdampfen doch.
Wieso ist dieser Übergang dann noch so unerforscht ?

Der Vorgang des Verdampfens von Flüssigkeiten ist natürlich
weitgehend verstanden, wenn man in makroskopisch betrachtet.
Soll heißen man hat eine hinreichend große Zahl von Molekülen
und betrachtet das Gas- und Flüssigvolumen als Ganzes. Man kann
hier relativ genau vorhersagen wann und wie eine Flüssigkeit,
selbst wenn Sie eine Mischung vieler verschiedener
Flüssigkeiten ist, verdampft und welche Zusammensetzung
anschließend die entstehende Gasphase hat. Das Hauptproblem
sind stets die (in der Regel unbekannten) Wechselwirkungen
unterschiedlicher Moleküle aufeinander, die aber das Verhalten
der Flüssigkeit bestimmen. Auch in diesem Feld wird noch ohne
Ende geforscht!
Betrachtet man aber jetzt die Grenzfläche zwischen beiden
Phasen, so ist noch längst nicht geklärt wie der Stoffübergang
genau verläuft. Man behilft sich hier mit Modellen, also
mathematisch-physikalischen Konstruktionen, und ist zufrieden,
wenn das rechnerische Ergebnis einigermaßen mit den Messungen
übereinstimmt. Denkbar ist natürlich schon, daß in einer
mikroskopisch dünnen Schicht (wenige Moleküllagen stark), eine
kontinuierliche Änderung der physikalischen Eigenschaften
auftritt. Man hätte dann irgendein Fluid in der Übergangszone
vorliegen, das nicht eindeutig Flüssigkeit oder Gas zuzuordnen
ist, ähnich den sog. überkritischen Fluiden. Ich begebe mich
aber jetzt auf dünnes Eis, da ich in meiner beruflichen Praxis
den Stofftransport über die Phasengrenze stets mit der
Zweifilmtheorie, bzw. der Oberflächenerneuerungstheorie
berechnet habe, und beide gehen von einer sprunghaften Änderung
der Eigenschaften an der Phasengrenze aus.
Du siehst also: selbst alltäglichste physikalische Phänomene
sind noch nicht genau verstanden. Man muß also gar nicht erst
in die Welt der Teilchenbeschleuniger vordringen um auf
interessante Fragestellungen zu stoßen.

Gruß
Tom

1 Like

Hallo,

kann nicht sein, daß der übergang fließend ist. du benötigst zum verdampfen eine spezielle verdampfungsenergie, welche im prinzip den unterschied zwischen den aggregatzuständen ausmacht.

frank

Nochmal Hallo,

kann nicht sein, daß der übergang fließend ist. du benötigst
zum verdampfen eine spezielle verdampfungsenergie, welche im
prinzip den unterschied zwischen den aggregatzuständen
ausmacht.

Du kannst aber natürlich die Umwandlung fließend gestalten, indem Du um das Zweiphasengebiet herum durch das überkritische Fluid marschierst. Nix verdampft, nix kondensiert - und trotzdem ist die Phase geändert…

Gruß Kubi