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Titel: | Keine Panik vor Thermodynamik! Erfolg und Spass im klassischen "Dickbrettbohrerfach" des Ingenieurstudiums |
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Von: |
Dirk Labuhn ; Oliver Romberg
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Person: |
Labuhn, Dirk
1967- Verfasser aut Romberg, Oliver 1965- |
Hauptverfassende: | , |
Format: | Buch |
Sprache: | Deutsch |
Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Vieweg
2007
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Ausgabe: | 3., überarb. und erw. Aufl. |
Schlagworte: | |
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1 Grundlagen
1.1 Mathe für Thermodynamiker und innen
1.2 Deutsch für Thermodynamiker (m/w)
1.2.1 Hier geht nix verloren die Sache mit der Energie
1.2.2 Erstmal Bilanz ziehen
1.2.3 Zustandsgrößen und Prozessgrößen
1.2.4 Masse und Stoffmenge
1.2.5 Spezifische, intensive und extensive Größen
1.2.6 Zwei alte Bekannte
1.2.6.1 Druck
1.2.6.2 Temperatur
1.2.7 Kurze Prozesse!
2 Thermische Zustandsgieichungen
2.1 Ideal einfach Das ideale Gasgesetz
2.2 Noch einfacher Das inkompressible Fluid
2.3 Malen nach Zahlen Zustandsdiagramme
2.3.1 Das p,v Diagramm
2.3.2 Das T,v Diagramm
2.3.3 Das p,T Diagramm und die Antoine Gleichung
2.4 Das Nassdampfgebiet aus der Nähe betrachtet
2.5 Weniger einfach Kubische Zustandsgieichungen
2.6 Die lineare Interpolation
3 Unsere erste Bilanz, die Massenbilanz 48
4 Hauptsache Hauptsätze Der 1. Hauptsatz 50
4.1 Rein oder raus? 56
4.2 Wie vereinfache ich meinen Hauptsatz? 60
4.3 Über Wärme und Arbeit 63
4.4 Der 1. Hauptsatz für geschlossene Systeme 68
4.5 Der 1. Hauptsatz für offene Systeme 69
4.6 Beispiele für Energiebilanzen 73
IX
4.6.1 Ein quasi stationärer Fließprozess 73
4.6.2 Ein klassischer stationärer Fließprozess 74
4.6.3 Ein instationärer Fließprozess 76
4.6.4 Noch ein stationärer Prozess 78
4.7 Energie wirkt immer! 80
5 Wenn das Nudelwasser fiberkocht und ähnliche Dramen 82
5.1 Im Namen des Stoffgesetzes Kalorische Zustandsgieichungen 82
5.1.1 Kalorische Zustandsgieichung idealer Gase 86
5.1.2 Zustandsänderungen beim idealen Gas 91
5.1.2.1 Isotherme Zustandsänderung 93
5.1.2.2 Isochore Zustandsänderung 96
5.1.2.3 Isobare Zustandsänderung 97
5.1.2.4 Isentrope Zustandsänderung 99
5.1.3 Kalorische Zustandsgieichung inkompressibler Fluide 103
5.2 Der Joule Thomson Effekt 104
6 Hauptsätze und Nebensätze Der 2. Hauptsatz 107
6.1 Entropie Die Sache mit der Unordnung 108
6.2 Die Entropiebilanz 109
6.3 Die Berechnung von Entropieströmen 111
6.3.1 Die Fundamentalgleichung 112
6.3.2 Die Entropie der Materie 115
6.3.2.1 Entropiezustandsgieichung für das ideale Gas 117
6.3.2.2 Entropiezustandsgieichung für das inkompressible Fluid 117
6.3.3 Die Entropie der Wärme 118
6.3.4 Entropieerzeugung durch Dissipation 120
6.4 Der 2. Hauptsatz, ganz allgemein 121
6.5 Das T,s Diagramm 122
6.6 Energie und Entropie im Nassdampfgebiet 125
6.7 Das h,s Diagramm 129
6.8 Turbinen, Verdichter, isentrope Wirkungsgrade 130
7 Exergie und Anarchie 134
7.1 Exergie Rechnereien 136
7.1.1 Exergie und Anergie eines geschlossenen Systems
7.1.2 Exergie und Anergie der Wärme
7.1.3 Exergie und Anergie eines Massenstroms
7.1.4 Ex und hopp Exergieverluste
7.1.5 Der exergetische Wirkungsgrad
8 Wärmeübertragung
8.1 Wärmeleitung
8.2 Konvektion
8.3 Wärmestrahlung
9 Kreisprozesse
9.1 Linksherum und rechtsherum im Kreis
9.1.1 Wärmekraftmaschinen
9.1.1.1 Wirkungsgrade von Wärmekraftmaschinen
9.1.2 Kältemaschinen und Wärmepumpen
9.1.2.1 Leistungszahlen von Kältemaschinen/Wärmepumpen
9.2 Realisierungen rechts laufender Kreisprozesse
9.2.1 Der Streber Carnot
9.2.2 Kreisprozesse die Gas geben
9.2.2.1 Ericsson Prozess
9.2.2.2 Joule Prozesse, offen oder geschlossen
9.2.2.3 Stirling Prozess
9.2.3 On the road Verbrennungsmotoren
9.2.3.1 Otto Prozess
9.2.3.2 Diesel Prozess
9.2.4 Kreisprozesse in XXL Dampfkraftanlagen
9.2.4.1 Einfacher Dampfkraft und Clausius Rankine Prozess
9.2.4.2 Dampfkraft Prozess mit Zwischenüberhitzung
9.2.4.3 Dampfkraft Prozess mit Speisewasservorwärmung
9.2.4.4 Der Gesamtwirkungsgrad von Dampfkraftanlagen
9.3 Realisierungen links laufender Kreisprozesse
9.3.1 Der Kompressorkühlschrank
9.3.2 Luftverflüssigung nach Linde
10 Gemischte Gefühle oder gefühlte Gemische 209
XI
10.1 Die Beschreibung von Gemischen 209
10.1.1 Die Bäckermethode 209
10.1.2 Die Erbsenzählermethode 211
10.1.3 Backerbsen wiegen oder zählen? 211
10.2 Ideale Gemische von Gasen und von Flüssigkeiten 213
10.2.1 Das ideale Gasgemisch 213
10.2.2 Die ideale Lösung 222
10.2.3 Das Phasengleichgewicht 223
10.2.4 Siedediagramme für binäre Gemische 228
10.2.4.1 Das p,xy Diagramm 229
10.2.4.2 Das T,xy Diagramm 233
11 Nicht nur in den Tropen ein Problem Feuchte Luft 236
11.1 Die Zusammensetzung von feuchter Luft 239
11.2 Stoffwerte von feuchter Luft 244
11.3 Zustandsänderungen feuchter Luft 247
11.3.1 Isobares Abkühlen feuchter Luft 249
11.3.2 Adiabates Mischen feuchter Luft 252
12 Verbrennungen dritten Grades 254
12.1 Das Sauerstoffangebot 256
12.2 Der Sauerstoffbedarf 257
12.2.1 Kohle, Koks und Konsorten 258
12.2.2 Gas, Grappa und Genossen 261
12.3 Erstmal tief Luft holen 261
12.4 Bilanzen bei der technischen Verbrennung 262
13 ...und sonst? 270
14 Aufgaben mit Lösungsweg 272
14.1 Aufgaben zum idealen Gasgesetz 274
14.2 Aufgaben zum ersten Hauptsatz 279
14.3 Aufgaben zum Nassdampfgebiet 292
14.4 Aufgaben zum zweiten Hauptsatz 299
14.5 Aufgaben zur Exergie 308
14.6 Aufgaben zu Kreisprozessen 311
14.7 Aufgaben zu Gemischen 318
14.8 Aufgaben zu feuchter Luft 324
14.9 Aufgaben zur Verbrennung 331
Literaturverzeichnis 339
Sachregister 342
XIII
|
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