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Mikrosystemtechnik (Fach) / Mikrofluidische Systeme (Lektion)
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- Was ist Mikrofluidik? Die Mikrofluidik beschäftigt sich mit dem Verhalten von Flüssigkeiten und Gasen auf kleinstem Raum bei Volumina von einigen Nanolitern.
- Was ist ein Fluid? Eine Substanz, die sich kontinuierlich verformt, wenn eine Schublast angelegt wird.Fluide sind Flüssigkeiten, Gase, Plasmas.
- Wie ist Viskosität definiert? Die Proportionalitätskonstante zwischen F/A und u/d. Je größer die Viskosität, desto mehr Kraft wird benötigt, um ein Fluid mit gleicher Geschwindigkeit zu scheren.
- Was ist Kontinuummechanik? Untersucht Spannungen, Dehnungen oder den Fluss in Festkörpern und Fluiden, wobei die molekulare Struktur vernachlässigt wird.
- Unterschied zwischen Euler und Lagrange Koordinaten? - Euler betrachtet nicht bewegtes Volumen, durch das sich Fluid bewegt. - Lagrange betrachtet ein sich bewegendes Fluid ein Fluidvolumen.
- Wie ist die Reynoldszahl definiert und was bedeutet Re <, = und > 1? Re = (Geschwindigkeit * charakteristische Länge * dyn. Viskosität)/ Dichte Re << laminarer Fluss, viskose Effekte überwiegen Re = 1 ausgeglichen Re >> 1 turbulener Fluss, Trägheitseffekte überweigen
- Was sagt die Pécletzahl aus? Das Verhältnis von advektiven zu diffusiven Flüssen
- Was sagt die Bondzahl aus? Das Verhältnis von gravitativen Kräften zur Oberflächenspannung.
- Was gibt die Kapillarzahl an? Das Verhältnis von viskosen Kräften zur Oberrflächenspannung an den Phasengrenzen.
- Wie groß ist der Druckabfall in kreisrunden Rohren bei laminarem Fluss? dp = f * L/D * 1/2* rho * v² f=64/Re
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- Was ist Diffusion? Zufälliger Massetransport auf molekularer Ebene.
- Wie ist die Pezahl bei kleinen Volumina? (wichtig für Wärmetausch und Mischen) klein
- Wie ist der Parameter gamma, der zur Beschreibung der Oberflächenspannung eingesetzt wird, definiert? gamma = Energieänderung pro Oberflächenänderung
- Wann ist ein System hydrophil, -phob? Begründe mit dem Kontaktwinkel theta. Hydrophil - theta <90° Hydrophob - theta >90°