Spezifische Größe

Spezifische Größen sind physikalische Größen, die in der Regel auf die Masse eines Stoffes bzw. Körpers oder auf Raumdimensionen eines Systems (Volumen, Flächeninhalt, Länge) bezogen sind.<ref name="Ebel">Siegfried Ebel und Hermann J. Roth (Herausgeber): Lexikon der Pharmazie, Georg Thieme Verlag, 1987, S. 601, ISBN 3-13-672201-9.</ref>

Nach DIN-Norm ist der Begriff spezifisch nur für Massenbezug reserviert, sein Überbegriff ist bezogene Größe.

Grundlagen

Aus einer Zustandsgröße oder Prozessgröße wird durch Division durch den zugehörigen Bezug eine spezifische bzw. bezogene Größe. Der Zweck dieser Methode ist, dass dann der Größenwert gegenüber gewissen Skalierungen des Systems unabhängig ist und sich in Rechnungen leichter handhaben lässt.

In der Thermodynamik kennzeichnet das insbesondere den Unterschied zwischen einer extensiven Zustands- oder Prozessgröße und einer (bezogenen) intensiven Größe.

Die Formelzeichen von intensiven Größen bestehen im Gegensatz zu denen von extensiven Größen meist aus kleinen Buchstaben, oder sie sind speziell indiziert.

Genormte Benennungen

Vorlage:Infobox Norm In der Deutschen Norm DIN 5485 Benennungsgrundsätze für physikalische Größen; Wortzusammensetzungen mit Eigenschafts- und Grundwörtern wird empfohlen:

• massebezogene Größen sollten spezifisch genannt werden
• volumenbezogene Größen sollen ‑dichte, ‑volumendichte oder ‑raumdichte genannt werden
• für flächenbezogene Größen wird die Benennung ‑flächendichte oder ‑bedeckung empfohlen
• für längebezogene wird ‑längendichte, ‑belag oder ‑behang empfohlen
• Quotienten aus Masse, Volumen, Stoffmenge oder Teilchenzahl eines Stoffes und dem Volumen der Mischphase, in der sich der Stoff befindet, sollten ‑konzentration genannt werden

Diese Empfehlungen stimmen weitgehend überein mit der internationalen Norm EN ISO 80000-1:2013 Größen und Einheiten – Allgemeines, Kapitel A.6.

Tatsächlich halten sich aber im wissenschaftlichen und technischen Alltag viele Bezeichnungen, die diesen Kriterien nicht folgen. Es ist daher nicht leicht, den Bezug aus dem Namen der Größe abzuleiten. Etliche Größen werden je nach Zusammenhang massen- oder volumenbezogen angegeben, ohne dass die Bezeichnung dies klarmacht. Angaben in Massen- und Volumenprozent sind nicht normgerecht.

Zusätzlich empfiehlt obige DIN auch:

• molare Größe für auf Stoffmengen bezogene Größen
• spektral für auf ein Einheits-Frequenzintervall oder Einheits-Wellenlängenintervall bezogene Größen.

Jede Größe, die auf eine Größe ihrer eigenen Größenart bezogen wird, ist eine Größe der Dimension Eins, z. B. eine Angabe in mm/m. Ist auch die Maßeinheit in Zähler und Nenner gleich, so wird sie Verhältnisgröße genannt.

Neben diesen physikalischen Größen gibt es noch zahlreiche andere spezielle „spezifische“ Werte, wie in der Wahrscheinlichkeitsrechnung, oder in der Wirtschaft die auf bestimmte Verbrauchssektoren bezogenen Energie- oder Materialeinsätze oder Kosten, die als Kennwerte benutzt werden.

Beispiele

Massenbezogene spezifische Größen

Bezeichnung	Definitionsgleichung	Einheit	Art
spezifisches Volumen <math>v</math>	<math> v = \frac{V}{m}</math>	<math> [v] = \frac{\mathrm m^3}{\mathrm{kg}} </math>	Zustandsgröße
spezifische Arbeit <math>w</math>	<math> w = \frac{W}{m} </math>	<math> [w] = \frac{\mathrm J}{\mathrm{kg}} </math>	Prozessgröße
spezifische Enthalpie <math>h</math>	<math> h = \frac{H}{m} </math>	<math> [h] = \frac{\mathrm J}{\mathrm{kg}} </math>	Zustandsgröße
spezifische Entropie <math>s</math>	<math> s = \frac{S}{m}</math>	<math> [s] = \frac{\mathrm J}{\mathrm{kg \cdot K}}</math>	Zustandsgröße
spezifische Gaskonstante <math>R_i</math> 1	<math> R_i = \frac{C_p}{m} - \frac{C_v}{m}</math>	<math> [R] = \frac{\mathrm J}{\mathrm{kg \cdot K}}</math>	Stoffkonstante

 

{{{2}}}

Weitere, meist massebezogene Größen:

• Spezifische Wärmekapazität c
• spezifische Energie e / gravimetrische Energiedichte w,
  z. B. spezifische Enthalpien h (vgl. o.):
  • Schmelzenthalpie ΔH_s
  • Verdampfungsenthalpie ΔH_v
  • Kristallisationsenthalpie ΔH_k
  • Brennwert h_s und Heizwert h_i für flüssige und feste Brennstoffe
• spezifischer Impuls I_sp
• spezifische Ladung
• spezifische Leistung
• spezifische Luftfeuchtigkeit s.

Dimensionale spezifische Größen, Dichten

Dimensionale spezifische Größen:

• Wichte (spezifisches Gewicht) γ
• volumetrische Energiedichte w (Brennwert H_s und Heizwert H_i für gasförmige Brennstoffe)
• spezifische Oberfläche s_m / s_v
• spezifischer elektrischer Widerstand ρ
• spezifische Ausstrahlung M und spezifische Lichtausstrahlung M_v
• spezifischer Drehwinkel
• spezifischer Wärmewiderstand R_λ
• Ladungsdichte
  • Raumladungsdichte ρ
  • (Ober)flächenladungsdichte σ
  • Linienladungsdichte λ
• Bevölkerungsdichte (Anzahl je Fläche)
• Verkehrsdichte (Anzahl je Länge)
• Fadendichte eines Gewebes (Anzahl je Fläche).

Dichtebezogene spezifische Größen

Dichtebezogene Größen der Materialwissenschaften, die Skalierungen erlauben:

• relative Dichte (spezifische Dichte) d
• spezifische Steifigkeit R_sp
• spezifische Festigkeit Φ
• spezifische Adhäsion.

Einzelnachweise

<references />