Ductility and Brittleness

Der Fliehkraftregler ist ein mechanisches Gerät, das das Prinzip der Zentrifugalkraft zur Drehzahlregelung eines Motors nutzt. Bei steigender Motordrehzahl bewegen sich rotierende Massen (Fliegenkugeln) aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen. Diese Bewegung ist mit einer Drosselklappe verbunden, die die Kraftstoff- oder Dampfzufuhr reduziert, wodurch der Motor langsamer wird und eine nahezu konstante Drehzahl aufrechterhalten wird.

Der Dampfkompressionszyklus ist der thermodynamische Prozess, der von den meisten Wärmepumpen genutzt wird. Er umfasst vier Phasen: Kompression des Kältemitteldampfes, Kondensation zu einer Flüssigkeit unter hohem Druck unter Wärmeabgabe, Expansion durch ein Ventil zu einem Flüssigkeits-Dampf-Gemisch unter niedrigem Druck und Verdampfung zu einem Dampf unter niedrigem Druck unter Wärmeaufnahme. Dieser Zyklus transportiert thermische Energie effektiv entgegen ihrer natürlichen Fließrichtung.

Ein Proof-Test ist eine Form der Belastungsprüfung, bei der eine Struktur oder Komponente einer Belastung ausgesetzt wird, die höher ist als die normale Betriebslast, aber niedriger als die erwartete Bruchlast. Ziel ist es, die Gebrauchstauglichkeit nachzuweisen und auf Herstellungsfehler zu prüfen, ohne ein ordnungsgemäß hergestelltes Produkt zu beschädigen und so seine strukturelle Integrität zu überprüfen.

Die Flüssig-Flüssig-Extraktion (LLE) ist ein Trennverfahren, das auf der unterschiedlichen Löslichkeit eines gelösten Stoffes in zwei nicht oder nur teilweise mischbaren flüssigen Phasen basiert. Dabei trennt sich eine Verbindung von einer (häufig wässrigen) Ausgangsphase in eine (häufig organische) Lösungsmittelphase. Der Übergang wird durch Unterschiede im chemischen Potenzial gesteuert und endet, sobald sich ein Gleichgewicht eingestellt hat und der gelöste Stoff zwischen den Phasen verteilt ist.

Die Leistungszahl (Coefficient of Performance, COP) ist eine dimensionslose Kennzahl, die die Effizienz einer Wärmepumpe misst. Sie ist das Verhältnis zwischen der bereitgestellten Nutzwärme oder -kühlung und der erforderlichen Arbeit. Beim Heizen ist [latex]COP_{Heizung} = \frac{|Q_H|}{W}[/latex] und beim Kühlen [latex]COP_{Kühlung} = \frac{|Q_C|}{W}[/latex], wobei Q die übertragene Wärme und W die zugeführte Arbeit ist. Höhere COP-Werte bedeuten eine größere Effizienz.

Alfred Nobel entdeckte, dass sich Nitroglycerin durch Absorption in ein inertes, poröses Material wie Kieselgur (Diatomeenerde) deutlich sicherer handhaben ließ. Diese Mischung, die er als Dynamit patentieren ließ, verwandelte die hochempfindliche und gefährliche Flüssigkeit in einen stabilen, festen Sprengstoff, der sich zuverlässig nur mit einer Sprengkapsel zünden ließ und revolutionierte damit den Bergbau, das Bauwesen und den Abriss.

Latentwärmespeicher (LHTES) speichern thermische Energie durch den Phasenwechsel eines Materials (PCM), beispielsweise durch Schmelzen von fest zu flüssig. Die Energie wird während des Phasenübergangs bei nahezu konstanter Temperatur gespeichert. Die gespeicherte Energiemenge entspricht der Schmelzwärme. Diese Methode bietet eine deutlich höhere Energiespeicherdichte als sensible Wärmespeicherung.

Der Elastizitätsmodul, bezeichnet mit E, quantifiziert die Steifigkeit eines festen Materials. Er ist das Verhältnis von Zugspannung ([latex]\sigma[/latex]) zu Dehnungsdehnung ([latex]\epsilon[/latex]) im elastischen (linearen) Bereich der Spannungs-Dehnungskurve. Diese Beziehung wird durch das Hooke'sche Gesetz definiert: [latex]E = \frac{\sigma}{\epsilon}[/latex]. Ein höherer Modul bedeutet, dass das Material steifer ist, d. h. für eine bestimmte elastische Verformung ist mehr Spannung erforderlich.

Passivierung ist der Prozess, durch den ein Material „passiv“ wird, d. h. weniger anfällig für Umwelteinflüsse wie Korrosion ist. Dabei bildet sich spontan ein sehr dünner, nicht reaktiver Oberflächenfilm, der als Barriere wirkt und das Material vor weiteren Angriffen schützt. Dieser Film ist typischerweise eine wenige Nanometer dicke Oxid- oder Nitridschicht.

Ein hydrostatischer Test ist eine spezielle Art der Druckprüfung für Druckbehälter wie Rohre, Kessel und Gasflaschen. Der Behälter wird mit einer nahezu inkompressiblen Flüssigkeit, typischerweise Wasser, gefüllt und auf einen festgelegten Prüfdruck gebracht. Diese Methode ist der pneumatischen Prüfung vorzuziehen, da sie weniger Energie benötigt, um den gleichen Druck zu erreichen, und somit im Falle eines Bruchs deutlich sicherer ist.

Ein in der Statik verwendetes Verfahren zur Bestimmung der inneren Kräfte in bestimmten Stäben einer Fachwerkstruktur. Bei dieser Methode wird ein imaginärer Schnitt durch die interessierenden Stäbe gemacht, wodurch ein Teil des Fachwerks isoliert wird. Durch Anwendung der drei statischen Gleichgewichtsgleichungen ([latex]\Sigma F_x=0[/latex], [latex]\Sigma F_y=0[/latex], [latex]\Sigma M_A=0[/latex]) auf den isolierten Abschnitt können die unbekannten Stabkräfte direkt gelöst werden.

Ein Rohrbündelwärmetauscher ist ein gängiger Wärmetauschertyp für Hochdruckanwendungen. Er besteht aus einem Rohrbündel, das von einem größeren zylindrischen Gehäuse umschlossen ist. Ein Fluid strömt durch die Rohre, während ein anderes Fluid innerhalb des Gehäuses über die Rohre strömt und so den Wärmeaustausch zwischen den beiden Fluiden ermöglicht.

Die Streckgrenze ist die Spannung, bei der sich ein Material plastisch zu verformen beginnt. Vor Erreichen der Streckgrenze verformt sich das Material elastisch und nimmt nach Wegfall der Spannung wieder seine ursprüngliche Form an. Nach Überschreiten der Streckgrenze ist ein Teil der Verformung dauerhaft und irreversibel. Sie markiert die Grenze des elastischen Verhaltens.

Konzentrierte Solarstromsysteme nutzen Spiegel oder Linsen, um eine große Fläche Sonnenlicht auf einen Empfänger zu konzentrieren. Das konzentrierte Licht erhitzt eine Flüssigkeit, die wiederum eine Wärmekraftmaschine (meist eine Dampfturbine) antreibt, die mit einem Stromgenerator verbunden ist. Dieses Verfahren steht im Gegensatz zur Photovoltaik, die Licht direkt in Strom umwandelt. CSP ermöglicht die Speicherung thermischer Energie.