Koeffizienten treten in den Naturwissenschaften häufig auf und beschreiben oft die Eigenschaften eines Objekts oder eines Vorganges. Sie spielen in der Mathematik, der Physik und der Chemie eine große Rolle. Ein Koeffizient ist eine Zahl oder Variable, die einen Parameter, eine Kennzahl oder einen Faktor darstellt. Man erkennt Koeffizienten daran, dass sie mathematischen Termen beigefügt sind. Wenn der Koeffizient eine konstante Zahl ist, dann stellt er als Faktor z. B. ein bestimmtes Verhältnis dar. Sollte der Koeffizient jedoch eine Variable sein, dann besteht zwischen seiner Größe und den Eigenschaften der zu beschreibenden Vorgänge ein Zusammenhang.

In einer ähnlichen mathematischen Struktur allgemein als zusätzlich beigefügte Variablen oder Konstanten erkennbar, beschreiben sie dennoch unterschiedliche Sachverhalte, die nichts miteinander zu tun haben.

Beispiele für Koeffizienten

Ein einfaches Beispielfür einen Koeffizienten: Der Koeffizient des Terms 9x^2 lautet 9.

Ein einfaches Beispielfür einen Koeffizienten: Der Koeffizient des Terms 9x^2 lautet 9.

Es gibt eine Vielzahl von Beispielen für die Anwendung von Koeffizienten.
Hier sollen einige Beispiele näher beschrieben werden.

Der Binominalkoeffizient

Der Binominalkoeffizient findet Anwendung in der Kombinatorik, einem Teilbereich der Wahrscheinlichkeitsrechnung. Dort bestimmt er als Funktion „binom nk“ = (n über k), wie viel Arten der Teilmenge „k“ aus der Gesamtmenge „n“ ausgewählt werden können. Beim Lotto wird über den Binominalkoeffizienten die Wahrscheinlichkeit eines Lottogewinns ausgerechnet. Diese Funktion tritt in den Potenzen des Binoms (x+y) als Koeffizient in Erscheinung.

Der Wärmeübergangskoeffizient

Der Wärmeübergangskoeffizient hat beschreibende Funktion und zeigt an, wie gut die Wärmeabgabefähigkeit der jeweiligen Gase, Flüssigkeiten oder Feststoffe sind. Dabei ist der Wärmeübergangskoeffizient nicht konstant, sondern ist von vielen Faktoren abhängig. So spielen die Strömungsverhältnisse, das umgebende Fluid, die Oberflächenbeschaffenheit und auch die geometrischen Verhältnisse eine Rolle. Außerdem wird in die Berechnung auch die Art der Wärmeübertragung einbezogen. Die Wärmeübertragung erfolgt als Wärmeleitung, Konvektion oder Wärmestrahlung. Der Wärmeübergangskoeffizient spielt besonders im Bauwesen eine große Rolle. Mit seiner Hilfe kann ermittelt werden, wie gut die Wärmedämmeigenschaften bestimmter Baumaterialien sind. Je höher der Wärmeübergangskoeffizient ist, desto schlechter ist die Wärmedämmung und umgekehrt.

Die Reynoldszahl

Die Reynoldszahl wiederum ist eine dimensionslose Kennzahl. Sie beschreibt in der Strömungslehre das Turbulenzverhalten geometrischer Körper. Die Reynoldszahl ergibt sich aus dem Verhältnis von Trägheits- zu Zähigkeitskräften. So spielt die Reynoldszahl im Flugzeugbau und auch bei der Auslegung von Windkraftanlagen eine große Rolle. Verwendung findet sie aber auch bei der Berechnung des Strömungsverhaltens von Flüssigkeiten in Rohren oder technischen Anlagen, um die Wirbelbildung zu verhindern.

Stöchiometrie

Die Stöchiometrie ist ein Begriff aus der Chemie und beschreibt bei einer chemischen Reaktion das Verhältnis der miteinander reagierenden Teilchen. Dieses Verhältnis wird auch stöchiometrischer Koeffizient genannt.

Fazit

Koeffizienten finden bei der Berechnung von technischen, physikalischen, chemischen, aber auch ökonomischen Prozessen vielseitige Anwendung.