Definieren Sie für das Scherspaltexperiment die Schubspannung und Scherrate und geben Sie die Einheiten der Größen an! Warum ist das Arbeiten mit diesen Größen vorteilhaft?
unabhängig von der Geometrie der Probenumgebung
Vergleich der Messergebnisse möglich
Nennen Sie je eine strukturviskose, eine dilatante und eine newtonsche Flüssigkeit und zeichnen Sie qualitativ die dazugehörigen Fließ- und Viskositätskurven.
Nennen Sie zwei empirische Modelle, um nicht Newtonsches Fließverhalten zu beschreiben und charakterisieren Sie diese bzgl. Ihres Anwendungsbereichs.
Leiten Sie anhand eines Kräftegleichgewichts für ein zylinderförmiges Volumenelement die radiale Schubspannungsverteilung im Rohr her
Beschreiben Sie das weitere mathematische Vorgehen, um das Geschwindigkeitsprofil w(r) der laminaren Rohrströmung zu ermitteln.
Wie ändert sich das Geschwindigkeitsprofil einer laminaren Rohrströmung, wenn anstelle einer Newtonschen Flüssigkeit eine scherverdünnende bzw. verdickende Flüssigkeit betrachtet wird? Fertigen Sie eine Skizze an.
Charakterisieren Sie eine ideale Polymerkette. Was versteht man unter dem Flory-Radius?
Um ein Produkt zu verdicken, stehen Ihnen zwei Polysaccharide zu Verfügung, wobei Polymer 1 eine höhere intrinsische Viskosität aufweist als Polymer 2. Für welches Polysacharid entscheiden Sie sich? Argumentieren Sie mit dem Zusammenhang nach Mark Houwink und der Abhängigkeit zwischen Molekulargewicht und spezifischem Volumen für eine ideale Polymerkette.
Worin unterscheiden sich Mikro- und Makroemulsionen?
Wie ist ein Emulgator aufgebaut? Erklären Sie anhand einer Skizze einer Öl-in-Wasser-Emulsion welche Funktion er erfüllt?
Sie untersuchen bei unterschiedlichen Scherraten eine Emulsion in einem Rotations-Rheometer und erhalten den folgenden Viskositätsverlauf.
Erklären Sie den Kurvenverlauf auf Basis struktureller Änderungen in der Probe.
Mit welchen mechanischen Grundelementen lassen sich die elastischen und viskosen Eigenschaften viskoelastischer Materialien beschreiben und erläutern Sie die zugrundeliegenden physikalischen Gesetze?
Leiten Sie die Differentialgleichungen für das Maxwell-Modell und das Kelvin-Voigt Modell her.
Zeichnen Sie das Schaltbild, welches dem Burger-Modell zugrunde liegt! Erklären Sie mit diesem Modell und anhand einer Skizze Kriech- und Kriecherholung eines viskoelastischen Materials.
Nennen Sie drei Möglichkeiten, zeitabhängige, rheologische Versuche durchzuführen und erklären Sie wie die Proben dabei beansprucht werden.
Sie deformieren Proben sinusartig. Erläutern Sie mit einer Zeichnung, wie sich dabei Spannungen in a) einem elastischen Festkörper b) in einer Flüssigkeit und c) einem viskoelastischen Material aufbauen
Welche Informationen lassen sich aus Speichermodul und Verlustmodul gewinnen? Skizieren Sie die Verläufe beider Materialfunktionen für ein unvernetztes Polymer als Funktion der Frequenz
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