Brezrazsežna količina

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje

Brezrazséžna količína (ali brezdimenzíjska količína) je količina, ki opisuje nek fizikalni sestav in nima enot, oziroma ima enoto 1.[1] Takšna količina, oziroma število, je običajno določena kot zmnožek več količin z enotami, tako da se enote izničijo.

Na primer: »vsako deseto jabolko, ki ga naberem, je črvivo.«. Razmerje črvivosti je [1 jabolko] / [10 jabolk] = 0,1, kar je brezrazsežna količina. V naravnem jeziku se taka števila izrazijo kot število stotin oziroma procenti (na primer 10 % jabolk je črvivih).

Brezrazsežne količine se veliko uporabljajo na področju strojništva in tehnične kemije. Po Buckinghamovem izreku π iz razsežnostne analize se lahko funkcijsko odvisnost določene količine (na primer n) spremenljivk zmanjša za (na primer k) neodvisnih razsežnosti, ki nastopijo v teh spremenljivkah, in se dobimo množi p = n - k neodvisnih, brezrazsežnih količin. Različni sestavi, katere se opiše z istimi brezrazsežnimi količinami, so za preskuševalca enakovredni.

Zgled[uredi | uredi kodo]

Poraba električne moči mešalnika z določeno geometrijo je funkcija gostote in viskoznosti tekočine, ki se jo meša, velikostjo mešalnika določeno z njegovim premerom in hitrostjo mešanja. Tako obstaja n = 5 spremenljivk, ki predstavljajo ta zgled.

Teh n = 5 spremenljivk je sestavljenih iz k = 3 razsežnosti:

Po zgornjem izreku se lahko n = 5 spremenljivk zmanjša za k = 3 razsežnosti in se dobi p = n - k = 3 - 2 = 2 neodvisni brezrazsežni količini, ki sta v tem primeru za mešalnik:

Seznam brezrazsežnih količin[uredi | uredi kodo]

Obstaja na tisoče (oziroma neskončno mnogo) brezrazsežnih količin. Spodaj so navedene tiste, ki so največkrat v rabi po abecednem redu z opisom področja na katerem nastopajo.

ime standardni
simbol
definicija področja uporabe
Abbejevo število optika (disperzija v optičnih snoveh)
albedo klimatologija, astronomija (svetlobna odbojnost površin teles)
Alfvénovo število magnetohidrodinamika (kriterij podobnosti)
Arhimedovo število dinamika tekočin (gibanje tekočin zaradi razlik v gostoti)
Arrheniusovo število kemija (razmerje med aktivacijsko energijo in toplotno energijo[2])
atomska teža
(atomska masa,
relativna atomska masa)
kemija
Atwoodovo število dinamika tekočin (gibanje neenakomerno gostih tekočin)
Avogadrovo število kemija
Bagnoldovo število gibanje zrnate snovi
Bejanovo število termodinamika, mehanika tekočin
Biotovo število termodinamika (nestacionarni (ali prehodni) prenos toplote - površinska in prostorninska toplotna prevodnost trdnin,
Bodensteinovo število porazdelitev rezidenčnega časa
Bondovo število razmerje med prostorninskimi silami in silami površinske napetosti
Brinellova lestvica mehanska trdota
Brinkmanovo število termodinamika (prevajanje toplote na viskozno tekočino)
Buliginovo število transportni pojavi
Cauchyjevo število dinamika tekočin (gibanje stisljivih tekočin)
Damköhlerjevo število lestvice reakcijskih časov in transportni pojavi
Deanovo število dinamika tekočin (gibanje tekočin v ukrivljenih ceveh in kanalih)
Deborahino število reologija viskoznih in prožnih tekočin
dvižni koeficient aerodinamika (količina razpoložljive dvižne sile za dan presek letalskega krila pod danim napadnim kotom)
Eckertovo število termodinamika (prenos toplote - prestop toplote)
Ekmanovo število geofizika (torne (viskozne) sile)
Eötvösevo število dinamika tekočin (oblika mehurčkov in kapljic v tekočini)
Eulerjevo število hidrodinamika (tlačne in vztrajnostne sile)
Fourierjevo število termodinamika (prenos toplote - prevajanje toplote)
Fresnelovo število optika (uklon)
Froudejevo število valovanje in obnašanje površin
Galilejevo število dinamika tekočin (vikozni tok odvisen od težnosti)
Görtlerjevo število dinamika tekočin (razmerje med centrifugalnimi in viskoznimi pojavi v mejni plasti)
Graetzevo število termodinamika (prenos toplote - toplotni tok)
Grashofovo število termodinamika (naravni prestop toplote)
Jakobovo število termodinamika (fazni prehodi), transportni pojavi
Joule-Kelvinov koeficient termodinamika (notranja energija realnega plina)
kapilarno število , hidrodinamika (kriterij podobnosti, tok tekočine pod vplivom površinske napetosti)
Kármánovo število hidrodinamika (kriterij podobnosti)
Knudsenovo število zvezni približki v tekočinah
koeficient aktivnosti kemija (razmerje »aktivnih« molekul ali atomov)
koeficient trenja tok tekočine
koeficient upora , dinamika tekočin (upor sredstva)
konstanta fine strukture atomska fizika
kvantno število kvantna stanja osnovnih delcev
Landéjev množitelj g kvantna fizika, atomska fizika
Laplaceovo število termodinamika (naravni prestop toplote)
lomni količnik optika (lom valovanja)
Machovo število , dinamika tekočin, dinamika plinov
Mohsova trdotna lestvica mehanska trdota
molekulska masa
Nusseltovo število termodinamika (prenos toplote z vsiljenim prenosom)
Ohnesorgeovo število razprševanje kapljevin
Pécletovo število termodinamika (prisiljeni prestop toplote)
močnostno število poraba električne moči mešalnikov
Poissonovo število , mehanika (obremenitve v prečni in vzdolžni smeri)
Prandtlovo število termodinamika (prisiljeni in naravni prestop toplote)
razmerje mase in svetlobe astrofizika, fizikalna kozmologija (razmerje med maso in izsevom zvezd, galaksij, jat, nadjat, ...)
Rayleighovo število termodinamika (vzgon in viskozne sile v prostem prenosu toplote)
relativna dielektričnost razmerje gostote električnega polja v snovi in v praznem prostoru
relativni raztezek razmerje med deformacijo nekega telesa in dolžino tega istega telesa pred deformacijo
Reynoldsovo število mehanika tekočin (značilnosti obnašanja toka (laminarni ali turbulentni))
Richardsonovo število kdaj je pomemben vzgon
Rockwellova lestvica , mehanska trdota
Rossbyjevo število geofizika (vztrajnostne sile)
Sherwoodovo število termodinamika (prenos mase s prisilnim prestopom toplote)
Shoreova lestvica mehanska trdota
Stefanovo število
(, )
termodinamika (fazni prehodi)
Stokesovo število dinamika delcev
Strouhalovo število dinamika tekočin (kriterij podobnosti, zvezni in nihajoči tokovi kapljevin in plinov)
število Kirpičjova hidrodinamika
Vickersova lestvica mehanska trdota
Webrovo število mehanika tekočin (značilnosti večfaznega toka z močno ukrivljenimi površinami)
Weissenbergovo število viskozni in prožni tokovi
Womersleyevo število , hidrodinamika, mehanika biotekočin (kriterij podobnosti, zvezni in nihajoči tokovi)

V kemiji je znana brezrazsežna količina pH.

Brezrazsežne fizikalne konstante[uredi | uredi kodo]

Sestav naravnih enot je izbran s takšnimi osnovnimi enotami, da je več fizikalnih enot, kot je na primer hitrost svetlobe, brezrazsežnih po definiciji. Vendar se nekaterih brezrazsežnih fizikalnih enot ne da izločiti in jih je potrebno določiti eksperimentalno. Te se velikokrat imenujejo osnovne fizikalne konstante.

Osnovne fizikalne konstante so med drugim:

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Sklici[uredi | uredi kodo]

  1. ^ Breuer (1993), str. 20.
  2. ^ Table of Dimensionless Numbers (PDF) (angleščina), pridobljeno dne 2009-11-05 

Viri[uredi | uredi kodo]

Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]