8. Strömende Flüssigkeiten und Gase

Bisher haben wir nur Flüssigkeiten und Gase behandelt, die als Ganzes ruhen, deren makroskopischer Impuls \(\boldsymbol{p}=\sum\boldsymbol{p}_{i}\) also Null ist, obwohl sich die einzelnen Moleküle auf Grund ihrer thermischen Bewegung durchaus mit Impulsen \(\boldsymbol{p}_{i}\neq\boldsymbol{0}\) bewegen können. In diesem Kapitel wollen wir uns mit Phänomenen befassen, die bei strömenden Flüssigkeiten und Gasen auftreten. Ihre detaillierte Untersuchung hat zu eigenen Teilgebieten der Physik, der Hydrodynamik bzw. Aerodynamik geführt, die in vielen Lehrbüchern behandelt werden 128; ; 129; ; 130; . Man kann bei einer solchen makroskopischen Behandlung im Allgemeinen von der thermischen Bewegung der einzelnen Moleküle absehen und nur die mittlere Bewegung eines Volumenelementes betrachten, das selbst bei Dimensionen im Submillimeterbereich immer noch sehr viele \((\approx{\mathrm{10^{15}}})\) Moleküle enthält. Die Hauptunterschiede zwischen Strömungen von Flüssigkeiten und von Gasen sind durch die um etwa drei Größenordnungen höhere Dichte \(\varrho\) der Flüssigkeiten und durch ihre Inkompressibilität bedingt. Für strömende Flüssigkeiten ist \(\varrho\) zeitlich und räumlich konstant, was für strömende Gase nicht allgemein gilt.