Einführung in die Technische Thermodynamik:
Gespeichert in:
Hauptverfasser: | , , |
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Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Rostock
FVTR Forschungszentrum für Verbrennungsmotoren und Thermodynamik Rostock GmbH
2018
|
Ausgabe: | 2. Auflage |
Schriftenreihe: | FVTR Fachbuchreihe
|
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | X, 310 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.7 cm, 470 g |
ISBN: | 9783941554207 |
Internformat
MARC
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adam_text | IN H A LTSV ERZEICH N IS
1 G RUNDBEGRIFFE 7
1.1 THERMODYNAMISCHES S YSTEM
..........................................................
7
1.2 ZUSTAND UND Z USTANDSGROESSEN
.......................................................
9
1.3 THERMODYNAMISCHES GLEICHGEWICHT
..............................................
13
1.4 T E M P ERA TU
R......................................................................................
14
1.4.1 TEMPERATURDEFINITION
..........................................................
14
1.4.2 TEM PERATURM ESSUNG
..........................................................
15
1.4.3 TEMPERATURFIXPUNKTE UND TEILUNG ..................................
16
1.4.4 TEMPERATURSKALA FAHRENHEIT UND R A N K IN E ......................
16
1.5 IDEALES G A S
......................................................................................
17
1.6 SPEZIFISCHE W AERM EKAPAZITAET
..........................................................
19
1.7 G ASTH ERM O M
ETER.............................................................................
21
1.8 PROZESS- UND ZUSTANDSAENDERUNG
....................................................
22
1.9 KREISPROZESSE UND Z USTANDSGROESSEN
..............................................
24
1.10 THERMISCHE ZUSTANDSGLEICHUNG
....................................................
24
1.11 BEZEICHUNGEN VON TYPISCHEN ZUSTANDSAENDERUNGEN......................
25
2 B ILA N ZEN 27
2.1 DIE A
PFELBILANZ................................................................................
27
2.2 M
ASSENBILANZ...................................................................................
28
2.3 E
NERGIEBILANZ...................................................................................
29
2.4 ENTROPIEBILANZ
................................................................................
29
2.5 E
XERGIEBILANZ...................................................................................
29
2.6
GELDBILANZ.........................................................................................
30
2.7 S Y STE M E
............................................................................................
30
3 E RSTER H A U P TSA TZ DER T H ERM OD YN AM IK 33
3.1
ENERGIEERHALTUNGSPRINZIP.................................................................
33
3.2 ENERGIEKONZEPT DER M ECHANIK
.......................................................
34
3.2.1 A R B E
IT...................................................................................
34
3.2.2 KINETISCHE E N E RG IE
.............................................................
34
3.2.3 POTENTIELLE E N E RG IE
.............................................................
35
3.3 FORMEN DER A R B E I T
..........................................................................
36
3.3.1 VOLUMENAENDERUNGSARBEIT
....................................................
36
3.3.2 NUTZARBEIT
..........................................................................
36
3.3.3 ELEKTRISCHE A R B E I T
.............................................................
37
3.3.4 WELLENARBEIT
.......................................................................
38
3.3.5 REIBUNGSARBEIT ODER DISSIPATION
.....................................
38
3.3.6 WEITERE FORMEN DER A R B E I T
.......................................... 41
3.3.7 BEISPIEL MIT WELLENARBEIT UND VOLUMENAENDERUNGSARBEIT 42
3.3.8 ZWEI BEMERKUNGEN ZUM BEGRIFF *ARBEIT*
....................
42
3.3.9 AEUSSERE ARBEIT
.................................................................... 43
3.3.10 VORZEICHENREGELUNG, MATHEMATIK UND SCHREIBWEISE . . . 44
3.4 INNERE ENERGIE U
.............................................................................
45
3.5 E N TH A LP IE
.........................................................................................
46
3.6 W AERM
E................................................................................................
48
3.7 ERSTER HAUPTSATZ DER T HERM ODYNAM IK
........................................
49
3.7.1 ALLGEMEINER ERSTER H A U P TSATZ
....................................... 49
3.7.2 ERSTER HAUPTSATZ FUER GESCHLOSSENE SYSTEME ................... 54
3.7.3 TECHNISCHE ARBEIT, BILANZ FUER EINE ZUSTANDSAENDERUNG . . 54
3.8 IDEALES G A S
......................................................................................
56
3.8.1 KALORISCHE
ZUSTANDSGLEICHUNG....................................... 56
3.8.2 UEBERSTROEMVERSUCH VON G AY-L USSAC
.............................
57
3.8.3 (SPEZIFISCHE) WAERMEKAPAZIAET BEI KONSTANTEM DRUCK CP . 60
3.8.4 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN CP UND CV FUER IDEALE GASE . . . 61
3.8.5 ZUSTANDSAENDERUNGEN AM BEISPIEL DES IDEALEN GASES . . . 62
4 Z W EITER H A U P TS A TZ D E R T H E RM O D Y N A M IK 69
4.1 REVERSIBLE UND IRREVERSIBLE PROZESSE
...........................................
69
4.2 ZWEITER HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK IN VERBALER FORMULIERUNG 72
4.3 DIE ENTROPIE
...................................................................................
73
4.3.1 STATISTISCHE DEUTUNG DES ADIABATEN DRUCKAUSGLEICHS . . 74
4.3.2 STATISTISCHE
ENERGIEVERTEILUNG....................................... 76
4.3.3 ANZAHL DER MOEGLICHKEITEN UND E N TR O P IE
....................
79
4.4 GIBB*SCHE FUNDAM ENTALRELATION
....................................................
81
4.4.1 WAERMEUEBERTRAGUNG UND ENTROPIEAENDERUNG ................... 81
4.5 INNERE ENERGIE, ENTHALPIE UND ENTROPIE EINFACHER STOFFE .... 86
4.5.1 IDEALES G A S
......................................................................
86
4.5.2 INKOMPRESSIBLE FESTE UND FLUESSIGE STOFFE
.......................
87
4.6 ENTROPIETRANSPORT UND ENTROPIEERZEUGUNG
..................................
88
4.7 DER ZWEITE HAUPTSATZ NACH DER A P FE LB ILAN Z
............................... 90
4.8 T * S *DIAGRAMME FUER EINFACHE STOFFE
........................................
91
4.9 MITTLERE W AE RM E K A P A Z ITAE
T.............................................................. 95
5 STOFFEIGENSCHAFTEN RE IN E R STOFFE 97
5.1 ALLGEMEINES VERHALTEN REINER S TO FFE
..............................................
99
5.1.1 WASSERKOCHEN BEI 1 B A R
................................................
99
5.2 DER SIEDEVORGANG VON W A SS E
R..........................................................101
5.2.1 DREIDIMENSIONALE D IAGRAM M E
........................................
103
5.2.2 DAMPFDRUCKKURVE
................................................................ 105
5.2.3 ZUR DEFINITION D AM PFGEHALT
................................................
107
5.2.4 QUANTITATIVE DIAGRAMME
....................................................108
5.3 ZUSTANDSEIGENSCHAFTEN REALER F
LUIDE.................................................110
5.4 REALGASE,
VIRIALKOEFFIZIENTEN.............................................................113
5.4.1 VIRIALKOEFFIZIENTEN
................................................................ 113
5.4.2 R
EALGASFAKTOR.........................................................................
114
5.5 N ASSDAM PFGEBIET
...............................................................................
114
5.5.1 SKIZZE DER WICHTIGSTEN D IA G RA M M E
....................................
117
6 K REISP ROZESSE 121
6.1 KREISPROZESSE ALS FOLGE VON STATIONAEREN FLIESSPROZESSEN
................
122
6.2 KREISPROZESSE IN GESCHLOSSENEN S YSTEM EN
.......................................
124
6.3 STUDIE ZUR ENTROPIE UND ZU PERIODISCHEN PROZESSEN (KREISPRO
ZESSE)
..................................................................................................126
6.3.1 KAELTEMASCHINEN UND W AERM EPUM PEN
.................................
128
6.4 STUDIE W AERM EPUM
PE.........................................................................
131
6.5 STUDIE KAELTEMASCHINE
......................................................................
131
6.6 BEISPIEL VENTILATOR MIT D ISSIP A TIO N
.................................................133
6.7 CARNOT P R O Z E S S
..................................................................................
134
6.8
CLAUSIUS-RANKINE-PROZESS................................................................
137
6.8.1 EXERGETISCHER WIRKUNGSGRAD C P
..........................................
142
6.9 TECHNISCHE
VERGLEICHSPROZESSE..........................................................143
6.9.1 DIESELMOTORISCHER VERGLEICHSPROZESS
....................................
143
6.9.2
SEILIGER-VERGLEICHSPROZESS....................................................144
6.9.3 OTTOMOTORISCHER VERGLEICHSPROZESS
....................................
146
6.9.4
STERLING-VERGLEICHSPROZESS....................................................149
6.9.5 GASTURBINEN-VERGLEICHSPROZESS
..........................................
153
6.9.6 WAERMEPUMPEN-VERGLEICHSPROZESS
.......................................
156
6.9.7 G
ASKAELTEANLAGE......................................................................
159
7 E XERGIE 163
7.1 EXERGIE EINES STOFFSTROMS
................................................................165
7.2 EXERGIE- UND ANERGIE-FLUSS-DIAGRAMM
..........................................
167
7.3 EXERGIE IM H * S *D IA G RA M M
..........................................................167
7.3.1 HERLEITUNG EXERGIEBILANZ BEIM STATIONAEREN FLIESSPROZESS
MIT BELIEBIGER W AERM EUE B ERTRAG U N G
....................................
171
7.4 EXERGIE GESCHLOSSENER SYSTEM
E..........................................................176
7.4.1 EXERGIEBILANZ ZWISCHEN ZUSTAND 1 UND ZUSTAND 2 FUER
GESCHLOSSENES S YSTEM
.............................................................179
7.4.2 EXERGIEBILANZ FUER ALLGEMEINES, OFFENES UND INSTATIONAERES
SYSTEM
..................................................................................
181
7.4.3 EXERGIEVERLUST BEI ADIABATER ZUSTANDSAENDERUNG IM H *
S*D IA G RA M M
.........................................................................
183
7.5 ZUSAMMENFASSUNG E X ERG
IE................................................................183
8 G EM ISCH E 187
8.1 NOMENKLATUR FUER GEMISCHE
.............................................................187
8.2 EXTENSIVE ZUSTANDSGROESSEN U UND
H BEI M ISCHUNGEN
...................
190
8.3 MITTLERE W AERM
EKAPAZITAETEN.............................................................191
8.4 ENTROPIE VON G EM
ISCHEN...................................................................
191
8.5 MISCHUNGEN IDEALER G A SE
................................................................... 192
8.6 TROCKENE L U F T
................................................
..................................
193
8.7 ADIABATE MISCHUNG IDEALER GASE, MISCHUNGSTEMPERATUR .... 194
8.8 ADIABATE MISCHUNG IDEALER GASE, MISCHUNGSENTROPIE
...................
197
8.9 GIBT ES EINE REVERSIBLE VERM
ISCHUNG?..............................................197
8.10 STATIONAERER UND ADIABATER MISCHUNGSPROZESS
.................................
199
8.11 VERGLEICH MISCHUNGSENTROPIE IN DER LITERATUR
..............................
201
9 F EU CH TE L UFT 205
9.1 GRUNDLAGEN FEUCHTE L U F T
................................................................... 205
9.2 ENTHALPIE FEUCHTER LUFT
...................................................................209
9.2.1 A: UNGESAETTIGTE L U F T
............................................................
211
9.2.2 B: GESAETTIGTE L U F T
................................................................212
9.2.3 C: GESAETTIGTE L U F T
................................................................212
9.3 MOLLIER H * X * DIAGRAMM FUER FEUCHTE L U FT
....................................
212
9.4 MISCHUNGSVORGAENGE MIT FEUCHTER LUFT UND WAERMEZU- ODER -ABFUHR215
9.4.1 MISCHUNG ZWEIER FEUCHTER LUFT STROE M E
.................................
215
9.4.2 ZUFUHR ODER ABFUHR VON WAERME ZU EINEM STROM FEUCH
TER L U F T
..................................................................................
218
9.4.3 ZUFUHR VON REINEM WASSER ZU ODER VON EINEM STROM
FEUCHTER L U F T
.........................................................................
219
9.4.4 WAERMEABFUHR MIT W ASSERABSCHEIDUNG
..............................
220
9.4.5
VERDUNSTUNGSPROZESS.............................................................224
10 V ERB REN N UN G UND CH EM ISCHE U M SE TZU N G EN 229
10.1 MASSENBILANZ, ELEMENTEBILANZ, STOFFBILANZ, SPEZIESBILANZ . . . .231
10.2 ENERGIEBILANZ, ERSTER HAUPTSATZ STATIONAERER FLIESSPROZESS .... 234
10.3 ENTROPIEBILANZ UND IRREVERSIBILITAET DER
VERBRENNUNG.....................235
10.4 MENGENBERECHNUNG BEI VOLLSTAENDIGER VERBRENNUNG
........................
237
10.5 STOECHIOMETRISCHE
VERBRENNUNG..........................................................238
10.6 ENERGIEBILANZ VERBRENNUNG, ERSTER HAUPTSATZ STATIONAERER FLIESS
PROZESS
..................................................................................................239
10.7 BRENNWERTE UND H E IZ W E
RT................................................................242
10.8 ADIABTE VERBRENNUNGSTEM
PERATUR....................................................246
10.9 ENTROPIEBILANZ UND IRREVERSIBILITAET DER
VERBRENNUNG.....................249
LO.LOEXERGIEVERLUST DER V
ERBRENNUNG.......................................................250
LO.LLTYPISCHE EXERGIEVERLUSTE BEI
VERBRENNUNGSKRAFTWERKEN...............252
10.12BRENNSTOFFZELLE
..................................................................................
252
11 W AE RM EUE B ERTRAGER 255
11.1 WANDGRENZSCHICHTEN UND GESETZE DER WAERMEUEBERTRAGUNG . . . 255
11.2 FOURIER-GESETZ DER W AERM ELEITUNG
...................................................
257
11.3 DAS FOURIER-GESETZ DER W AE RM ELE ITU N G
..........................................
261
11.3.1 DAS FOURIER-GESETZ DER WAERMELEITUNG: REIHENSCHALTUNG 262
11.3.2 DAS FOURIER-GESETZ DER WAERMELEITUNG: PARALLELSCHALTUNG 264
11.4 W AERM
EDURCHGANG...............................................................................
266
11.5 MITTLERE FLAECHEN, MITTLERE W AERM ELEITZAHLEN
.................................
271
11.5.1 HERLEITUNG MITTLERE FLAECHEN FUER ZYLINDERROHR UND KU
GELSCHALE
..................................................................................
272
11.6 W AERM
EUEBERTRAGER...............................................................................
274
11.6.1 BESTIMMUNG DER MITTLEREN TEM PERATURDIFFERENZ
..............
278
11.6.2 G
RENZLEISTUNG.........................................................................
281
11.7 GEGEN- ODER GLEICHSTROMWAERMEUEBERTRAGUNG MIT C = CONST. . . 282
11.7.1
AUSLEGUNG...............................................................................
282
11.7.2 NACHRECHNEN ODER STATISCHES V ERHALTEN
..............................
282
11.8 DIAGRAMME UND DIMENSIONSLOSE K ENNZAHLEN
.................................
283
11.8.1 AUSLEGUNG UND NACHRECHNEN IM D IA G RA M M
....................285
A D IAGRAM M E 289
B S TO FFW ERTETAB ELLEN 293
C F ORM ELSAM M LU NG 299
C.L UMRECHNUNGSBEZIEHUNGEN DES INTERNATIONALEN EINHEITENSYSTEMS 300
C.2 G
RUNDBEGRIFFE....................................................................................
301
C.3 ERSTER H A U P TS A TZ
..............................................................................301
C.3.1 GESCHLOSSENE S Y S TE M E
..........................................................301
C.3.2 OFFENE S Y STEM
E......................................................................302
C.3.3 STATIONAERE FLIESSPROZESSE
......................................................
302
C.3.4 MECHANISCHE ENERGIEBILANZ
................................................
302
C.4 ZWEITER H A U P TS A TZ
...........................................................................302
C.4.1 GESCHLOSSENE S Y S TE M E
..........................................................302
C.4.2 OFFENE S Y STEM
E......................................................................302
C.4.3 STATIONAERE FLIESSPROZESSE
......................................................
302
C.5 E
XERGIEBILANZ....................................................................................303
C.6 INKOMPRESSIBLE FESTE UND FLUESSIGE
STOFFE.........................................303
C.7 IDEALE G A S E
.......................................................................................
303
C.7.1 THERMISCHE ZUSTANDSGLEICHUNG
..........................................
303
C.7.2 ENERGETISCHE ZUSTANDSGLEICHUNGEN
....................................
304
C.8
ZUSTANDSAENDERUNGEN........................................................................304
C.9 POLYTROPE ZUSTANDSAENDERUNG IDEALER GASE: PVN = C O N S T
.............
305
C.10 NASSDAMPF
.......................................................................................
306
C .LL K
REISPROZESSE....................................................................................306
C.12 TECHNISCHE
VERGLEICHSPROZESSE..........................................................306
C.13 G E M IS C H E
............................................................................................307
C.14 GEMISCHE IDEALER G A S E
......................................................................
307
C.15 FEUCHTE LUFT
.....................................................................................
308
C.16 CHEMISCHE R
EAKTIONEN......................................................................
308
C.17 W AERM
EUEBERTRAGUNG............................................................................
308
C.17.1 STATIONAERE W AERM EUE B ERTRAG U N G
..........................................
309
C.18 W AERM
EUEBERTRAGER...............................................................................
310
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author | Hassel, Egon 1955- Nocke, Jürgen Hübel, Moritz 1985- |
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discipline | Physik |
edition | 2. Auflage |
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Inhaltsverzeichnis
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Signatur: |
2000 UG 1200 H355(2) |
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