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Ausgehend von eindimensionalen reibungsfreien Strömungen wird die Bernoulli-Gleichung und die Energiebilanz hergeleitet. Mit der Eulerschen Betrachtungsweise wird der Unterschied zwischen stationären und zeitabhängigen Strömungen verdeutlicht und an zahlreichen Beispielen angewandt. Die zweidimensionalen reibungsfreien und inkompressiblen Strömungen werden mit der Potenzialtheorie behandelt. Die Lösungseigenschaften werden am Beispiel der Zylinderumströmung ohne und mit Zirkulation aufgezeigt.
Die Eigenschaften von Fluiden sind zur Beschreibung von Strömungsvorgängen mit den Erhaltungssätzen für Masse, Impuls und Energie notwendig. Für inkompressible Fluide wird die Grenze der Dichteänderung in Abhängigkeit der Machzahl angegeben. Die Rheologie behandelt die Fließeigenschaften der Fluide bei Deformationen in Strömungen. Die Viskosität tritt beim newtonschen Schubspannungsansatz auf. Das Verhalten von Druck und Dichte in der Hydro- und Aerostatik wird beschrieben.
High-performance thin-layer chromatography (HPTLC), as the modern form of TLC (thin-layer chromatography), is suitable for detecting pharmaceutically active compounds over a wide polarity range using the gradient multiple development (GMD) technique. Diode-array detection (DAD) in conjunction with HPTLC can simultaneously acquire ultraviolet‒visible (UV‒VIS) and fluorescence spectra directly from the plate. Visualization as a contour plot helps to identify separated zones. An orange peel extract is used as an example to show how GMD‒DAD‒HPTLC in seven different developments with seven different solvents can provide an overview of the entire sample. More than 50 compounds in the extract can be separated on a 6-cm HPTLC plate. Such separations take place in the biologically inert stationary phase of HPTLC, making it a suitable method for effect-directed analysis (EDA). HPTLC‒EDA can even be performed with living organism, as confirmed by the use of Aliivibrio fischeri bacteria to detect bioluminescence as a measure of toxicity. The combining of gradient multiple development planar chromatography with diode-array detection and effect-directed analysis (GMD‒DAD‒HPTLC‒EDA) in conjunction with specific staining methods and time-of-flight mass spectrometry (TOF‒MS) will be the method of choice to find new chemical structures from plant extracts that can serve as the basic structure for new pharmaceutically active compounds.
Two solvent mixtures for high-performance thin-layer chromatographic (HPTLC) separation of some compounds showing estrogenic activity in the yeast estrogen screen (YES) assay are presented. The new method, planar yeast estrogen screen (pYES) combines the YES assay and a chromatographic separation on silica gel HPTLC plates with the performance of the YES assay. For separation, the analytes were applied bandwise to HPTLC plates (10 × 20 cm) with fluorescent dye (Merck, Germany). The plates were developed in a vertical developing chamber after 30 min of chamber saturation over a separation distance of 70 mm, using cyclohexane‒methyl-ethyl ketone (2:1, V/V) or cyclohexane‒CPME (3:2, V/V) as solvents. Both solvents allow separation of estriol, daidzein, genistein, 17β-estradiol, 17α-ethinyl estradiol, estrone, 4-nonylphenol and bis(2-ethylhexyl) phthalate.
In den letzten 100 Jahren hat sich die mittlere Temperatur der Erdoberfläche um etwa 0,6 bis 0,8 °C erhöht. Diese Temperatur korreliert mit der Zunahme der CO2-Konzentration in der Erdatmosphäre. CO2 sowie verschiedene andere Gase erzeugen eine Erwärmung der Atmosphäre, da diese das sichtbare Licht (kurzwellige elektromagnetische Wellen) in Wärme umwandeln (längerwellige elektromagnetische Wellen, Infrarot-Strahlung), die weniger gut in das Weltall abgestrahlt wird und somit die Atmosphäre langfristig erwärmt. Dieser Effekt wird für die solare Erwärmung der Gewächshäuser bzw. Treibhäuser (Greenhouses) genutzt.
Energiespeicherung
(2022)
Der Endverbraucher erwartet die Energielieferung direkt an den Verbrauchsort. Er unterhält für die elektrische Energie und das Erdgas keine Vorratshaltung, weshalb diese bedarfsgleich geliefert werden müssen. Energiespeicher entkoppeln die Primärenergiegewinnung, z. B. im Bergbau, und die Energieumwandlung beim Versorger einerseits und den Energieverbrauch mit seinen zeitlichen Variationen andererseits.
Energetische Müllverwertung
(2022)
In den 1970er-Jahren entstand in der Bundesrepublik Deutschland das Bewusstsein für die Problematik von Mülldeponien mit ihren Sickerwässern und entweichenden Gasen. Die lokalen Müllkippen wurden zugunsten weniger zentraler, überwachter Anlagen geschlossen (Faustregel: Eine Zentraldeponie pro Landkreis).
Das Wort Geothermie kommt aus dem Griechischen und setzt sich aus „Geo“ = Erde und „Thermie“ = Wärme zusammen. Bei der Geothermie wird die Wärme des warmen Untergrunds genutzt. Geothermie ist eine regenerative (CO2 freie), stetig verfügbar, von Witterungseinflüssen, Tages- und Jahreszeiten unabhängige Energiequelle, was sie von anderen regenerativ/erneuerbaren Energien wie z. B. Wind und Photovoltaik unterscheidet. Tiefengeothermische Kraftwerke sind grundlastfähig und können andere CO2 intensive Grundlastkraftwerke wie Steinkohlekraftwerke ersetzen. Es wird die oberflächennahe (0–400 m) und die tiefe Geothermie (> 400 m) unterschieden. Oberflächennahe Geothermie wird zur Wärmeversorgung von Gebäuden eingesetzt. Tiefe Geothermie kommt zur Strom- und Wärmeerzeugung zum Einsatz.
Solartechnik
(2022)
Die Erde ist ein Empfänger für kosmische Strahlungen. Sie empfängt nur einen winzigen Bruchteil der von der Sonne ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung. Dieser Bruchteil ist im Wesentlichen bestimmt durch den Abstand zwischen Sonne und Erde und durch das Verhältnis der Durchmesser von Erde und Sonne. Außerhalb der Erdatmosphäre, also extraterrestrisch, werden vom World Radiation Center WRC je Quadratmeter horizontaler Empfängerfläche 1,367 kW/m2 ± 1 % konstant über das gesamte Jahr gemessen.