Odpre glavni meni

Brezrazsežna količina

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.

ZgledUredi

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 količinUredi

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)
Fourierovo 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 konstanteUredi

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 tudiUredi

SkliciUredi

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

ViriUredi

Zunanje povezaveUredi