Stefan-Zahl: Unterschied zwischen den Versionen

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Die '''Stefan-Zahl''' '''St''' ist eine [[Dimensionslose_Kennzahl|dimensionslose Kennzahl]], definiert als das Verhältnis von [[Fühlbare Wärme|fühlbarer Wärme]] zu [[Latente Wärme|latenter Wärme]]:
{{Infobox Physikalische Kennzahl
| Name              =
| Formelzeichen    = <math>\mathit{St}</math>
| Dimension        = [[Dimensionslose Kennzahl|dimensionslos]]
| Definition        = <math>\mathit{St}=\frac{c\cdot(T - T_m)}{h}</math>
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| Anwendungsbereich =
| SieheAuch        = [[Jakob-Zahl]]
}}
Die '''Stefan-Zahl''' <math>\mathit{St}</math> ist eine [[dimensionslose Kennzahl]], definiert als das Verhältnis von [[Fühlbare Wärme|fühlbarer Wärme]] zu [[Latente Wärme|latenter Wärme]]:


:<math>St = \frac{c\cdot(T - T_m)}{h} </math>
:<math>\mathit{St} = \frac{c\cdot(T - T_m)}{h} </math>


Hier bezeichnet <math>c</math> die [[spezifische Wärmekapazität]], <math>T_m</math> die Schmelztemperatur, und <math>h</math> die Phasenwechselenthalpie. Die Kennzahl ist nützlich zur Charakterisierung von Problemen mit [[Phasenübergang|Phasenübergängen]] und ist benannt nach dem Physiker [[Josef Stefan]].
Hier bezeichnet <math>c</math> die [[spezifische Wärmekapazität]], <math>T_m</math> die Schmelztemperatur, und <math>h</math> die Phasenwechselenthalpie. Die Kennzahl ist nützlich zur Charakterisierung von Problemen mit [[Phasenübergang|Phasenübergängen]] und ist benannt nach dem Physiker [[Josef Stefan]].


Das Reziproke der Stefan-Zahl wird als ''Phasenübergangszahl Ph'' bezeichnet.<ref>Baehr, H.D., Stephan, K.: ''Wärme- und Stoffübertragung''. Springer, 3. Auflage, Berlin 1998, S.&nbsp;187.</ref>
Das Reziproke der Stefan-Zahl wird als ''Phasenübergangszahl'' <math>\mathit{Ph}</math> bezeichnet.<ref>Baehr, H.D., Stephan, K.: ''Wärme- und Stoffübertragung''. Springer, 3. Auflage, Berlin 1998, S.&nbsp;187.</ref>


:<math>Ph = \frac{1}{St} </math>
:<math>\mathit{Ph} = \frac{1}{St} </math>


Als Äquivalent zur Stefan-Zahl für Verdampfung und Kondensation wird im Allgemeinen die [[Jakob-Zahl]] verwendet. <ref>Liu, Huimin (2000). Science and Engineering of Droplets - Fundamentals and Applications. William Andrew Publishing/Noyes. (Tabelle 4.22b)</ref>
Als Äquivalent zur Stefan-Zahl für Verdampfung und Kondensation wird im Allgemeinen die [[Jakob-Zahl]] verwendet.<ref>Liu, Huimin (2000). Science and Engineering of Droplets - Fundamentals and Applications. William Andrew Publishing/Noyes. (Tabelle 4.22b)</ref>


== Literatur ==
== Literatur ==

Aktuelle Version vom 23. Februar 2019, 10:57 Uhr

Physikalische Kennzahl
Name Stefan-Zahl
Formelzeichen $ {\mathit {St}} $
Dimension dimensionslos
Definition $ {\mathit {St}}={\frac {c\cdot (T-T_{m})}{h}} $
$ c $ spezifische Wärmekapazität
$ T $ Temperatur
$ T_{m} $ Schmelztemperatur
$ h $ Phasenwechselenthalpie,
Benannt nach Josef Stefan
Siehe auch: Jakob-Zahl

Die Stefan-Zahl $ {\mathit {St}} $ ist eine dimensionslose Kennzahl, definiert als das Verhältnis von fühlbarer Wärme zu latenter Wärme:

$ {\mathit {St}}={\frac {c\cdot (T-T_{m})}{h}} $

Hier bezeichnet $ c $ die spezifische Wärmekapazität, $ T_{m} $ die Schmelztemperatur, und $ h $ die Phasenwechselenthalpie. Die Kennzahl ist nützlich zur Charakterisierung von Problemen mit Phasenübergängen und ist benannt nach dem Physiker Josef Stefan.

Das Reziproke der Stefan-Zahl wird als Phasenübergangszahl $ {\mathit {Ph}} $ bezeichnet.[1]

$ {\mathit {Ph}}={\frac {1}{St}} $

Als Äquivalent zur Stefan-Zahl für Verdampfung und Kondensation wird im Allgemeinen die Jakob-Zahl verwendet.[2]

Literatur

  • L. I. Rubinshteĭn: The Stefan Problem (= Translations of Mathematical Monographs. Bd. 27). American Mathematical Soc. 1971, ISBN 0821886568.
  • Henry Hu, Stavros A. Argyropoulos: Mathematical modelling of solidification and melting: a review. In: Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering. 4, Nr. 4, 1996, S. 371, doi:10.1088/0965-0393/4/4/004.
  • C. Gau, R. Viskanta: Melting and solidification of a metal system in a rectangular cavity. In: International Journal of Heat and Mass Transfer. 27, Nr. 1, 1984, S. 113–123, doi:10.1016/0017-9310(84)90243-6.
  • H. D. Baehr, K. Stephan: Wärme- und Stoffübertragung. Springer, Berlin 2010, ISBN 978-3642055003.

Einzelnachweise

  1. Baehr, H.D., Stephan, K.: Wärme- und Stoffübertragung. Springer, 3. Auflage, Berlin 1998, S. 187.
  2. Liu, Huimin (2000). Science and Engineering of Droplets - Fundamentals and Applications. William Andrew Publishing/Noyes. (Tabelle 4.22b)