Holdings: Grundlagen der technischen Thermodynamik

Grundlagen der technischen Thermodynamik: Lehrbuch für Studierende der Ingenieurwissenschaften ; mit 45 Tabellen, sowie 56 Aufgaben mit Lösungen

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Main Authors:	Doering, Ernst 1925-1982 (Author), Schedwill, Herbert 1927-2015 (Author), Dehli, Martin 1948- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Wiesbaden Vieweg + Teubner 2008
Edition:	6., überarb. und erw. Aufl.
Series:	Studium
Subjects:	Thermodynamik Lehrbuch
Online Access:	Inhaltsverzeichnis Beschreibung für Leser Inhaltsverzeichnis
Item Description:	Literaturverz. S. 424 - 433
Physical Description:	XI, 433 S. graph. Darst.
ISBN:	9783835101494 3835101498

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adam_text	ERNST DOERING \| HERBERT SCHEDWILL \| MARTIN DEHLI GRUNDLAGEN DER TECHNISCHEN THERMODYNAMIK LEHRBUCH FUR STUDIERENDE DER INGENIEURWISSENSCHAFTEN 6., IIBERARBEITETE UND ERWEITERTE AUFLAGE MIT 303 ABBILDUNGEN, 45 TABELLEN SOWIE 56 AUFGABEN MIT LOSUNGEN STUDIUM VIEWEG+ TEUBNER INHALTSVERZEICHNIS 1 THERMODYNAMISCHE GRUNDBEGRIFFE 1 1.1 ANWENDUNGSGEBIETE DER THERMODYNAMIK 1 1.2 SYSTEM 3 1.3 ZUSTAND, ZUSTANDSGROFIEN, ZIISTANDSANDERUNGEN 4 1.4 PROZESS, PROZESSGROFIEN 7 2 DER ERSTE HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK 8 2.1 DAS PRINZIP VON DER ERHALTUNG DER ENERGIE 8 2.2 POTENTIELLE ENERGIE 9 2.3 KINETISCHC ENERGIE 12 2.4 ARBEIT 12 2.4.1 VOLUMENANDERUNGSARBEIT 13 2.4.2 KUPPHMGSARBEIT 14 2.4.3 VERSCHIEBEARBEIT 14 2.4.4 DRUCKANDERUNGSARBEIT 15 2.4.5 RE.IBUNGSARBEIT 17 2.5 THERMISEHE ENERGIE 19 2.5.1 INNERE ENERGIE 19 2.5.2 WARME . . ." 20 2.5.3 ENTHALPIE 21 2.6 ENERGIEBILANZEN 22 2.6.1 ENERGIEBILANZ FIIR DAS GESRHLOSSENE SYSTEM 22 2.6.2 ENERGIEBILANZ FIIR DAS OFFENE SYSTEM 24 2.7 WARMEKAPAZITAT 27 2.7.1 SPEZIFISCHE WARMEKAPAZITAT 28 2.7.2 DIE SPEZIFISCHR WARMEKAPAZITAT DER GASE 30 3 DER ZWEITE HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK 32 3.1 DIE AUSSAGE DES ZWEITEN HAUPTSATZES 32 3.1.1 REVERSIBLE NND IRREVERSIBLE PROZESSE 33 3.1.2 QUASISTATISRHE ZIISTANDSANDERUNGEN 33 3.2 IRREVERSIBLE VORGANGE 31 3.2.1 REIBUNG 35 3.2.2 TEMPERATNRAUSGLEIEH 35 3.2.3 DRNEKAUSGLEICH 36 3.2.4 DROSSELUNG 37 3.3 ENTROPIE :W 3.3.1 REVERSIBLE ERSATZPROZESSE ADIABATER PROZESSE 39 3.3.2 DIE BERECHNUNG DER ENTROPIEANDERUNG 40 3.3.3 DIE ENTROPIE ALS ZUSTANDSGROFIE. TOTALES DIFFERENTIAL 11 3.4 DIE ENTRO])IEANDENING DER IRREVERSIBLE!! \ R ORGANGE 43 3.4.1 REIBUNG 43 3.4.2 TEMPERATURAUSGLEIEH 44 3.4.3 DRUCKAUSGLEIEH 45 3.4.4 DROSSELUNG 46 3.5 NICHTADIABATER PROZESS UND REVERSIBLER ERSATZPROZESS 47 3.5.1 ISENTROPE 48 3.5.2 ENTROPIEDIAGRAMME 4!) 3.5.3 KREISINTEGRAL, THERMODYNAMISRHE TEMPERAT UR 51 3.5.4 DISSIPATIVE ENERGIE 53 VIII 4 IDEALE GASE 55 4.1 THERMISEHE ZUSTANDSGLEICHUNG 55 4.1.1 GESETZ VON BOYLE UND MARIOTTE 4.1.2 GESETZ VON GAY-LUSSAC 4.1.3 PHYSIKALISCHER NORMZUSTAND ^ 4.1.4 GASTHERMOMETER 4.1.5 SPEZIELLE GASKONSTANTE 4.1.6 ALLGEMEINE GASKONSTANTE 4.2 KALORISCHE ZUSTANDSGROFIEN DER IDEALEN GASE 60 60 4.2.1 INNERE ENERGIE 4.2.2 ENTHALPIE RR 4.2.3 ENTROPIE 4.3 ZUSTANDSANDERUNGEN 4.3.1 ISOCHORE 4.3.2 ISOBARE Z 4.3.3 ISOTHERME Z 4.3.4 ISENTROPE BJ 4.3.5 POLYTROPE 1A 4.3.6 ZUSTANDSANDERUNGEN MIT VERANDERLICHER MASSE 4.4 THERMISEHE ENERGIE UND ARBEIT IM T, S-DIAGRAMM 79 4.5 MISCHUNGEN IDEALER GASE 80 83 4.5.1 DER MISCHUNGSVORGANG IM ABGESCHLOSSENEN SYSTEM ' 4.5.2 MISCHUNG BEI UNVERANDERTEM GESAMTVOLUMEN 4.5.3 MISCHUNG OHNE TEMPERATURANDERUNG BEI UNVERANDERTEM GESAMTVOLUMEN 87 4.5.4 DER MISCHUNGSVORGANG IM OFFENEN SYSTEM 5 REALE GASE UND DAMPFE 94 5.1 EIGENSCHAFTEN DER DAMPFE 94 5.1.1 PHASENIIBERGANGE 5.1.2 ZWEIPHASENGEBIETE 5.1.3 SIEDEN UND KONDENSIEREN 5.1.4 VERDUNSTEN UND TAUEN 5.1.5 FLUSSIGKEIT 9 5.1.6 NASSDAMPF 102 5.1.7 UBERHITZTER DAMPF 104 5.2 ZUSTANDSDIAGRAMME 106 5.2.1 DIE P. V. T-FLACHE 106 5.2.2 DAS T. -DIAGRAMM 109 5.2.3 DAS H. .S-DIAGRAMM 1 U 5.3 THERMISEHE ZUSTANDSGLEICHUNGEN 113 5.3.1 DIE FAN DER WAALSSCHE GLEICHUNG 113 5.3.2 DIE GRENZKURVE UND DIE A/AXUIEK-BEZIEHUNG ^ ^ 5.3.3 DIE REDUZIERTE VAN DER WAALSSCHE GLEICHUNG 117 5.3.4 YERSCHIEDENE ANSATZE 118 5.3.5 YIRIALKOEFFIZIENTEN 121 5.4 RERECHNUNG VON ZUSTANDSGROFIEN; DAMPFTAFELN 123 .4.1 DIE KALORISCHEN ZUSTANDSGROCEN ' 5.4.2 DIE SPEZIFISCHEN WARMEKAPAZITATEN R P UND C V 12S * .4.3 DER ISENTROPENEXPONENT UND DER ISOTHERMENEXPONENT ' ' 5.4.4 DIE C'TAU.IIUFI-CLAPEYRONSCHE GLEICHUNG '^ 2 5.4.5 FVEIE ENERGI( UND FREIE ENTHALPIE. ''^ R 5.4.5.1 ALLGEMEINES 1^ 5.4.5.2 EIU (;. S-ZNSTANDSDIAGRAMM FIIR WASSER UND WASSERDAMPF W 5.4.6 DER JOUH- THOMSON-VM-KT, L 4 4 IX 6 THERMISEHE MASCHINEN 149 6.1 EINTEILUNG UND ARTEN DER MASCHINEN 149 6.1.1 UNTERTEILUNG NACH DER RICHTUNG DER ENERGIEUMWANDLUNG 149 6.1.2 UNTERTEILUNG NACH DER BAUART DER MASCHINEN 150 6.1.3 UNTERTEILUNG NACH DER ART DES ABLAUFENDEN PROZESSES 150 6.2 IDEALE MASCHINEN 1.50 6.2.1 VERDICHTUNG UND ENTSPANNUNG IN IDEALEN MASCHINEN 151 6.2.2 MEHRSTUFIGE VERDICHTUNG UND ENTSPANNUNG 152 6.2.3 DIE ENERGIEBILANZ FIIR STROMUNGSMASCHINEN 154 6.2.4 DIE ENERGIEBILANZ FIIR VERDRANGERMASCHINEN 155 6.3 ENERGIEBILANZEN FIIR WIRKLICHE MASCHINEN 158 6.3.1 INNERE ODER INDIZIERTE ARBEIT 158 6.3.2 TOTALARBEIT 159 6.3.3 TOTALENTHALPIE 161 6.4 WIRKLICHE MASCHINEN 101 6.4.1 DER UNGEKIIHLTE VERDICHTER 161 6.4.2 DER GEKIIHLTE VERDICHTER 163 6.4.3 KOLBENVERDICHTER 165 6.4.4 TURBOVERDICHTER 165 6.4.5 GAS- UND DAMPFTURBINEN 165 6.5 WIRKUNGSGRADE 168 6.5.1 VERGLEICHSPROZESSE 169 6.5.2 DER INNERE WIRKUNGSGRAD 170 6.5.3 DER MECHANISCHE WIRKUNGSGRAD 171 6.5.4 DER GESAMTWIRKUNGSGRAD 171 6.5.5 DER ISENTROPE WIRKUNGSGRAD 171 6.5.6 DER ISOTHERME WIRKUNGSGRAD 172 6.5.7 DER POLYTROPE WIRKUNGSGRAD 172 7 KREISPROZESSE 177 7.1 KREISPROZESSARBEIT, WARMEZUFUHR UND WA'RMEABGABE ISO 7.2 RECHTS- UND LINKSLAUFENDE KREISPROZESSE IS.3 7.3 DIE THEORIE DER RECHTSLAUFENDEN KREISPROZESSE LSI 7.3.1 UMWANDLUNG VON THERMISCHER IN MECHANISCHE ENERGIE 1S5 7.3.2 DER THERMISEHE WIRKUNGSGRAD 1 MI 7.3.3 DER RECHTSLAUFENDE ("URAOF-PROZESS 16 7.3.4 DIE AUSWIRKUNG IRREVERSIBLER YORGANGE LSS 7.3.5 DER CNRAOF-FAKTOR 190 7.4 TECLMISCH GENUTZTE RECHTSLAUFENDE KREISPROZESSE NIL 7.4.1 SE;7I(;RR-PROZESS. ORRU-PROZESS. DN SI /-PROZESS. VERALLGEMEINERTER IHT SI /-PROZESS . 192 7.4.2 JOUH -PIO7.VSS 195 7.4.3 I'RIR.S.SON-PROZESS 19S 7.4.4 STIRLING-PROZVI 200 7.4.5 EINFACH-POLVTROPISCHER CARNOT -VY 2(12 7.4.6 GASEXPANSIONS-PROZESS 202 7.4.7 CLAUSTTIS-RANKMT --PROZESS 20 1 7.5 VERGLEICHENDE BEWERL UNG VON RECHTSLAUFENDEN KREISPROZESSEN 207 7.5.1 PROZESSGRIIBEN UND KREISPROZESSE 'J(I7 7.5.2 MECHANISCHE ANSTREIIGMIGSVERHIILTNISSE UND TLIENNISCHE ANM NNGUNGSVI-RHIILI NISSR 20S 7.5.3 BEUERTUNGSKRITERIEN FIIR WICHT IGE TLIERMODYNAINISIIIE KREISPRO/ESSE 212 7.5.3.1 AILGEMEINE 1 HEIINOD 'IIAMISCHE HE/IRHUN^CN 212 7.5.3.2 BEISPIELE 213 7.5.3.3 GRAPHISCHE DARSTFDLUNJ; DER IHENIMDYNAINISRHEI! BR/IRLIUNGRN 22 7.5.3.4 KREISPROZESSBERECHIMNGEN FIIR REA!E ELUIDC 2 10 X 7.6 LINKSLAUFENDE KREISPROZESSE 246 7.6.1 LEISTUNGSZAHL 247 7.6.2 DER LINKSLAUFENDE CARNOT-PROZESS 247 7.6.3 DER LINKSLAUFENDE JOIT/E-PROZESS 248 7.6.4 DER GASEXPANSIONS-PROZESS ALS KALTEPROZESS 250 7.6.5 DER KOMPRESSIONS-KALTDAMPFPROZESS 253 8 EXERGIE 259 8.1 ENERGIE UND EXERGIE 259 8.1.1 DIE EXERGIE DER WARME 261 8.1.2 DIE EXERGIE DER GEBUNDENEN ENERGIE 263 8.1.3 DIE EXERGIE DER TEMPERATURANDERUNGSWARME 264 8.1.4 DIE EXERGIE DER VOLUMENANDERUNGSARBEIT 265 8.1.5 DIE EXERGIE DER VERSCHIEBEARBEIT 266 8.1.6 DIE EXERGIE DER DRUCKANDERUNGSARBEIT 267 8.1.7 DIE EXERGIE DER IRMEREN ENERGIE 268 8.1.8 DIE EXERGIE DER ENTHALPIE 271 8.1.9 DIE EXERGIE DER FREIEN ENERGIE 275 8.1.10 DIE EXERGIE DER FREIEN ENTHALPIE 275 8.1.11 UNTERSCHIED ZWISCHEN ELL UND EF 276 8.1.12 UNTERSCHIED ZWISCHEN /;// UND KG 277 8.1.13 FREIE ENERGIE UND FREIE ENTHALPIE ALS THERMODYNAMISCHE POTENTIATE 278 8.2 EXERGIE UND ANERGIE 280 8.2.1 DIE ANERGIE IM P, V-DIAGRAMM UND IM T, S-DIAGRAMM 282 8.2.2 ANERGIEFREIE ENERGIEN 285 8.3 EXERGIEVERLUST 286 8.3.1 IRREVERSIBILITAT UND EXERGIEVERLUST 286 8.3.2 EXERGIEVERLUST UND ANERGIEGEWINN 290 8.3.3 EXERGETISCHE WIRKUNGSGRADE 292 9 WARMEUBERTRAGUNG 297 9.1 WARMESTRAHLUNG .297 9.1.1 STEFAN-BOLTZMANNSCHES GESETZ 297 8.1.2 KIRCHHOFFSCHES GESETZ 297 9.1.3 P/ANC/CSCHES STRAHLUNGSGESETZ 298 9.1.4 WTENSCHES VERSCHIEBUNGSGESETZ 299 9.1.5 LA7N6ERTSCHES KOSINUSGESETZ 299 9.1.6 EINSTRAHLZAHL 300 9.2 STRAHLUNGSAUSTAUSCH . 303 9.2.1 HOHLRAUMMETHODE 304 9.2.2 UMHULLUNG EINER FLACHE DURCH EINE ANDERE .305 9.2.3 ZWEI GROFIE PARALLELE FLACHEN 306 9.2.4 MATRIZENDARSTELLUNG 306 9.3 STATIONARE EINDIMENSIONALE WARMELEITUNG 309 9.3.1 EBENE WAND 309 9.3.2 ROHRWAND 3J0 9.4 INSTATIONARE EINDIMENSIONALE WARMELEITUNG 311 9.4.1 EBENE EINSCHICHTIGE WAND 311 9.4.2 HALBUNENDLICHER KORPER 313 9.4.3 KONTAKTTEMPERATUR 314 9.5 KONVEKTION . J16 9.5.1 WARRNEIIBERGANGSKOEFFIZIENT 316 9.O.2 AHNLICHKEITSTHEORIE 317 9.5.3 REYNOLDS- ANALOGIC 320 9.5.4 /'RANDFJ-ANALOGIE 32 I ! 5.5 POTENZANSATZE FUR DIE TURBULENTE' ROHRSTROMUNG' \\\\[\\\\\\[\\\[[\\\[\\\\\[\\\]\\'.'.'.324 XI 9.6 WARMEDURCHGANG 325 9.6.1 WARMEDURCHGANGSKOEFNZIENT 325 9.6.2 RIPPENWIRKUNGSGRAD UND FLACHENWIRKUNGSGRAD 326 9.6.3 MITTLERE TEMPERATURDIFFERENZ 327 9.6.4 BETRIEBSCHARAKTERISTIK 328 9.7 BERIPPTE WARMEIIBERTRAGUNGSFLACHEN 329 9.7.1 GERADE RIPPE MIT RECHTECKQUERSCHNITT 329 9.8 TRENNWANDWARMEIIBERTRAGER 329 9.8.1 GLEICHSTROM 330 9.8.2 GEGENSTROM 331 9.8.3 KREUZSTROM 333 9.8.4 WARMEIIBERTRAGUNG MIT PHASENIIBERGANG 336 9.9 AUSWERTUNG UND AUSLEGUNG 338 9.9.1 KORREKTURFAKTOR FIIR KREUZSTROM 338 9.9.2 DARSTELLUNG DER BETRIEBSCHARAKTERISTIK 340 9.9.3 WARMELANGSLEITUNG IN DER EBENEN TRENNWAND 342 9.9.4 AUSLEGUNGSDIAGRAMM 351 10 FEUCHTE LUFT 355 10.1 ZUSTANDSEIGENSCHAFTEN FEUCHTER LUFT 355 10.1.1 RELATIVE FEUCHTE 355 10.1.2 FEUCHTEGRAD UND SATTIGUNGSGRAD 356 10.1.3 SPEZIFISCHE ENTHALPIE 357 10.1.4 SPEZIFISCHES VOLUMEN UND DICHTE 358 10.2 ZUSTANDSANDERUNGEN FEUCHTER LUFT 359 10.2.1 TEMPERATURANDERUNG 359 10.2.2 BEFEUCHTUNG UND ENTFEUCHTUNG 359 10.2.3 MISCHUNG ZWEIER FEUCHTLUFTMENGEN 360 10.3 DAS H. X-DIAGRAMM VON MOTHER 301 10.3.1 TEMPERATURANDERUNG 364 10.3.2 BEFEUCHTUNG UND ENTFEUCHTUNG 364 10.3.3 MISCHUNG ZWEIER FEUCHTLUFTMENGEN 365 10.4 VERDUNSTIMGSMODELL 365 10.4.1 VERDUNSTUNGSKOEMZIENT 305 10.4.2 ENERGIEBILANZEN 366 10.4.3 LEWISSCHE BEZIEHUNG 367 10.5 KIIHLGRENZE 36* 10.6 VERDUNSTUNG UND TAUNIEDERSCHLAG 370 10.7 WASSERDAMPFDIFFUSION (LURCH \VANDE 371 11 VERBRENNUNG 377 11.1 BRENNSTOFFE 377 11.1.1 GASFORMIGE BRENNSTOFFE 37S 11.1.2 FESTE UND LLIISSIGE BRENNSTOFFE 3S2 11.1.3 ZUSAMMENSETZUNG DES YERBRENNIMGSGASES. \ ERBRENNUNGSDN'IECKE. YERBRENNUUGSKONT ROLLE ^ J 11.2 TECHNISCLK 1 GESIEHTSPUNKTE DER \ERBRENNUNG 391 1 1.2.1 FINLEITUNG UND ABLAUT' DER YERBREIMUNJ: 30] 11.2.2 YOLLKOMMENE UND UNVOLLKONUNEIIE \ ERHNIINIMG 39 1 11.2.3 TAUPIMKT DER VERBREIIIIUNGSGASE 3113 11.2.4 SCHORNSTEINZUG 39 I 1 1.3 BRENNWERT UND HEIZWERT I!»5 11.4 THEORETISCHE VERBREIMUNGSTEMPERATUR 307 ANHANG 101
adam_txt	ERNST DOERING \| HERBERT SCHEDWILL \| MARTIN DEHLI GRUNDLAGEN DER TECHNISCHEN THERMODYNAMIK LEHRBUCH FUR STUDIERENDE DER INGENIEURWISSENSCHAFTEN 6., IIBERARBEITETE UND ERWEITERTE AUFLAGE MIT 303 ABBILDUNGEN, 45 TABELLEN SOWIE 56 AUFGABEN MIT LOSUNGEN STUDIUM VIEWEG+ TEUBNER INHALTSVERZEICHNIS 1 THERMODYNAMISCHE GRUNDBEGRIFFE 1 1.1 ANWENDUNGSGEBIETE DER THERMODYNAMIK 1 1.2 SYSTEM 3 1.3 ZUSTAND, ZUSTANDSGROFIEN, ZIISTANDSANDERUNGEN 4 1.4 PROZESS, PROZESSGROFIEN 7 2 DER ERSTE HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK 8 2.1 DAS PRINZIP VON DER ERHALTUNG DER ENERGIE 8 2.2 POTENTIELLE ENERGIE 9 2.3 KINETISCHC ENERGIE 12 2.4 ARBEIT 12 2.4.1 VOLUMENANDERUNGSARBEIT 13 2.4.2 KUPPHMGSARBEIT 14 2.4.3 VERSCHIEBEARBEIT 14 2.4.4 DRUCKANDERUNGSARBEIT 15 2.4.5 RE.IBUNGSARBEIT 17 2.5 THERMISEHE ENERGIE 19 2.5.1 INNERE ENERGIE 19 2.5.2 WARME . . ." 20 2.5.3 ENTHALPIE 21 2.6 ENERGIEBILANZEN 22 2.6.1 ENERGIEBILANZ FIIR DAS GESRHLOSSENE SYSTEM 22 2.6.2 ENERGIEBILANZ FIIR DAS OFFENE SYSTEM 24 2.7 WARMEKAPAZITAT 27 2.7.1 SPEZIFISCHE WARMEKAPAZITAT 28 2.7.2 DIE SPEZIFISCHR WARMEKAPAZITAT DER GASE 30 3 DER ZWEITE HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK 32 3.1 DIE AUSSAGE DES ZWEITEN HAUPTSATZES 32 3.1.1 REVERSIBLE NND IRREVERSIBLE PROZESSE 33 3.1.2 QUASISTATISRHE ZIISTANDSANDERUNGEN 33 3.2 IRREVERSIBLE VORGANGE 31 3.2.1 REIBUNG 35 3.2.2 TEMPERATNRAUSGLEIEH 35 3.2.3 DRNEKAUSGLEICH 36 3.2.4 DROSSELUNG 37 3.3 ENTROPIE :W 3.3.1 REVERSIBLE ERSATZPROZESSE ADIABATER PROZESSE 39 3.3.2 DIE BERECHNUNG DER ENTROPIEANDERUNG 40 3.3.3 DIE ENTROPIE ALS ZUSTANDSGROFIE. TOTALES DIFFERENTIAL 11 3.4 DIE ENTRO])IEANDENING DER IRREVERSIBLE!! \ R ORGANGE 43 3.4.1 REIBUNG 43 3.4.2 TEMPERATURAUSGLEIEH 44 3.4.3 DRUCKAUSGLEIEH 45 3.4.4 DROSSELUNG 46 3.5 NICHTADIABATER PROZESS UND REVERSIBLER ERSATZPROZESS 47 3.5.1 ISENTROPE 48 3.5.2 ENTROPIEDIAGRAMME 4!) 3.5.3 KREISINTEGRAL, THERMODYNAMISRHE TEMPERAT UR 51 3.5.4 DISSIPATIVE ENERGIE 53 VIII 4 IDEALE GASE 55 4.1 THERMISEHE ZUSTANDSGLEICHUNG 55 4.1.1 GESETZ VON BOYLE UND MARIOTTE 4.1.2 GESETZ VON GAY-LUSSAC 4.1.3 PHYSIKALISCHER NORMZUSTAND ^ 4.1.4 GASTHERMOMETER 4.1.5 SPEZIELLE GASKONSTANTE 4.1.6 ALLGEMEINE GASKONSTANTE 4.2 KALORISCHE ZUSTANDSGROFIEN DER IDEALEN GASE 60 60 4.2.1 INNERE ENERGIE 4.2.2 ENTHALPIE RR 4.2.3 ENTROPIE 4.3 ZUSTANDSANDERUNGEN 4.3.1 ISOCHORE 4.3.2 ISOBARE Z 4.3.3 ISOTHERME Z 4.3.4 ISENTROPE BJ 4.3.5 POLYTROPE 1A 4.3.6 ZUSTANDSANDERUNGEN MIT VERANDERLICHER MASSE 4.4 THERMISEHE ENERGIE UND ARBEIT IM T, S-DIAGRAMM 79 4.5 MISCHUNGEN IDEALER GASE 80 83 4.5.1 DER MISCHUNGSVORGANG IM ABGESCHLOSSENEN SYSTEM ' 4.5.2 MISCHUNG BEI UNVERANDERTEM GESAMTVOLUMEN 4.5.3 MISCHUNG OHNE TEMPERATURANDERUNG BEI UNVERANDERTEM GESAMTVOLUMEN 87 4.5.4 DER MISCHUNGSVORGANG IM OFFENEN SYSTEM 5 REALE GASE UND DAMPFE 94 5.1 EIGENSCHAFTEN DER DAMPFE 94 5.1.1 PHASENIIBERGANGE 5.1.2 ZWEIPHASENGEBIETE 5.1.3 SIEDEN UND KONDENSIEREN 5.1.4 VERDUNSTEN UND TAUEN 5.1.5 FLUSSIGKEIT 9 5.1.6 NASSDAMPF 102 5.1.7 UBERHITZTER DAMPF 104 5.2 ZUSTANDSDIAGRAMME 106 5.2.1 DIE P. V. T-FLACHE 106 5.2.2 DAS T. -DIAGRAMM 109 5.2.3 DAS H. .S-DIAGRAMM 1 U 5.3 THERMISEHE ZUSTANDSGLEICHUNGEN 113 5.3.1 DIE FAN DER WAALSSCHE GLEICHUNG 113 5.3.2 DIE GRENZKURVE UND DIE A/AXUIEK-BEZIEHUNG ^ ^ 5.3.3 DIE REDUZIERTE VAN DER WAALSSCHE GLEICHUNG 117 5.3.4 YERSCHIEDENE ANSATZE 118 5.3.5 YIRIALKOEFFIZIENTEN 121 5.4 RERECHNUNG VON ZUSTANDSGROFIEN; DAMPFTAFELN 123 .4.1 DIE KALORISCHEN ZUSTANDSGROCEN ' 5.4.2 DIE SPEZIFISCHEN WARMEKAPAZITATEN R P UND C V 12S * .4.3 DER ISENTROPENEXPONENT UND DER ISOTHERMENEXPONENT ' ' 5.4.4 DIE C'TAU.IIUFI-CLAPEYRONSCHE GLEICHUNG '^ 2 5.4.5 FVEIE ENERGI( UND FREIE ENTHALPIE. ''^ R 5.4.5.1 ALLGEMEINES 1^ 5.4.5.2 EIU (;. S-ZNSTANDSDIAGRAMM FIIR WASSER UND WASSERDAMPF W 5.4.6 DER JOUH- THOMSON-VM-KT, L 4 4 IX 6 THERMISEHE MASCHINEN 149 6.1 EINTEILUNG UND ARTEN DER MASCHINEN 149 6.1.1 UNTERTEILUNG NACH DER RICHTUNG DER ENERGIEUMWANDLUNG 149 6.1.2 UNTERTEILUNG NACH DER BAUART DER MASCHINEN 150 6.1.3 UNTERTEILUNG NACH DER ART DES ABLAUFENDEN PROZESSES 150 6.2 IDEALE MASCHINEN 1.50 6.2.1 VERDICHTUNG UND ENTSPANNUNG IN IDEALEN MASCHINEN 151 6.2.2 MEHRSTUFIGE VERDICHTUNG UND ENTSPANNUNG 152 6.2.3 DIE ENERGIEBILANZ FIIR STROMUNGSMASCHINEN 154 6.2.4 DIE ENERGIEBILANZ FIIR VERDRANGERMASCHINEN 155 6.3 ENERGIEBILANZEN FIIR WIRKLICHE MASCHINEN 158 6.3.1 INNERE ODER INDIZIERTE ARBEIT 158 6.3.2 TOTALARBEIT 159 6.3.3 TOTALENTHALPIE 161 6.4 WIRKLICHE MASCHINEN 101 6.4.1 DER UNGEKIIHLTE VERDICHTER 161 6.4.2 DER GEKIIHLTE VERDICHTER 163 6.4.3 KOLBENVERDICHTER 165 6.4.4 TURBOVERDICHTER 165 6.4.5 GAS- UND DAMPFTURBINEN 165 6.5 WIRKUNGSGRADE 168 6.5.1 VERGLEICHSPROZESSE 169 6.5.2 DER INNERE WIRKUNGSGRAD 170 6.5.3 DER MECHANISCHE WIRKUNGSGRAD 171 6.5.4 DER GESAMTWIRKUNGSGRAD 171 6.5.5 DER ISENTROPE WIRKUNGSGRAD 171 6.5.6 DER ISOTHERME WIRKUNGSGRAD 172 6.5.7 DER POLYTROPE WIRKUNGSGRAD 172 7 KREISPROZESSE 177 7.1 KREISPROZESSARBEIT, WARMEZUFUHR UND WA'RMEABGABE ISO 7.2 RECHTS- UND LINKSLAUFENDE KREISPROZESSE IS.3 7.3 DIE THEORIE DER RECHTSLAUFENDEN KREISPROZESSE LSI 7.3.1 UMWANDLUNG VON THERMISCHER IN MECHANISCHE ENERGIE 1S5 7.3.2 DER THERMISEHE WIRKUNGSGRAD 1 MI 7.3.3 DER RECHTSLAUFENDE ("URAOF-PROZESS 16 7.3.4 DIE AUSWIRKUNG IRREVERSIBLER YORGANGE LSS 7.3.5 DER CNRAOF-FAKTOR 190 7.4 TECLMISCH GENUTZTE RECHTSLAUFENDE KREISPROZESSE NIL 7.4.1 SE;7I(;RR-PROZESS. ORRU-PROZESS. DN SI /-PROZESS. VERALLGEMEINERTER IHT SI /-PROZESS . 192 7.4.2 JOUH -PIO7.VSS 195 7.4.3 I'RIR.S.SON-PROZESS 19S 7.4.4 STIRLING-PROZVI 200 7.4.5 EINFACH-POLVTROPISCHER CARNOT -VY 2(12 7.4.6 GASEXPANSIONS-PROZESS 202 7.4.7 CLAUSTTIS-RANKMT --PROZESS 20 1 7.5 VERGLEICHENDE BEWERL UNG VON RECHTSLAUFENDEN KREISPROZESSEN 207 7.5.1 PROZESSGRIIBEN UND KREISPROZESSE 'J(I7 7.5.2 MECHANISCHE ANSTREIIGMIGSVERHIILTNISSE UND TLIENNISCHE ANM NNGUNGSVI-RHIILI NISSR 20S 7.5.3 BEUERTUNGSKRITERIEN FIIR WICHT IGE TLIERMODYNAINISIIIE KREISPRO/ESSE 212 7.5.3.1 AILGEMEINE 1 HEIINOD 'IIAMISCHE HE/IRHUN^CN 212 7.5.3.2 BEISPIELE 213 7.5.3.3 GRAPHISCHE DARSTFDLUNJ; DER IHENIMDYNAINISRHEI! BR/IRLIUNGRN 22 7.5.3.4 KREISPROZESSBERECHIMNGEN FIIR REA!E ELUIDC 2 10 X 7.6 LINKSLAUFENDE KREISPROZESSE 246 7.6.1 LEISTUNGSZAHL 247 7.6.2 DER LINKSLAUFENDE CARNOT-PROZESS 247 7.6.3 DER LINKSLAUFENDE JOIT/E-PROZESS 248 7.6.4 DER GASEXPANSIONS-PROZESS ALS KALTEPROZESS 250 7.6.5 DER KOMPRESSIONS-KALTDAMPFPROZESS 253 8 EXERGIE 259 8.1 ENERGIE UND EXERGIE 259 8.1.1 DIE EXERGIE DER WARME 261 8.1.2 DIE EXERGIE DER GEBUNDENEN ENERGIE 263 8.1.3 DIE EXERGIE DER TEMPERATURANDERUNGSWARME 264 8.1.4 DIE EXERGIE DER VOLUMENANDERUNGSARBEIT 265 8.1.5 DIE EXERGIE DER VERSCHIEBEARBEIT 266 8.1.6 DIE EXERGIE DER DRUCKANDERUNGSARBEIT 267 8.1.7 DIE EXERGIE DER IRMEREN ENERGIE 268 8.1.8 DIE EXERGIE DER ENTHALPIE 271 8.1.9 DIE EXERGIE DER FREIEN ENERGIE 275 8.1.10 DIE EXERGIE DER FREIEN ENTHALPIE 275 8.1.11 UNTERSCHIED ZWISCHEN ELL UND EF 276 8.1.12 UNTERSCHIED ZWISCHEN /;// UND KG 277 8.1.13 FREIE ENERGIE UND FREIE ENTHALPIE ALS THERMODYNAMISCHE POTENTIATE 278 8.2 EXERGIE UND ANERGIE 280 8.2.1 DIE ANERGIE IM P, V-DIAGRAMM UND IM T, S-DIAGRAMM 282 8.2.2 ANERGIEFREIE ENERGIEN 285 8.3 EXERGIEVERLUST 286 8.3.1 IRREVERSIBILITAT UND EXERGIEVERLUST 286 8.3.2 EXERGIEVERLUST UND ANERGIEGEWINN 290 8.3.3 EXERGETISCHE WIRKUNGSGRADE 292 9 WARMEUBERTRAGUNG 297 9.1 WARMESTRAHLUNG .297 9.1.1 STEFAN-BOLTZMANNSCHES GESETZ 297 8.1.2 KIRCHHOFFSCHES GESETZ 297 9.1.3 P/ANC/CSCHES STRAHLUNGSGESETZ 298 9.1.4 WTENSCHES VERSCHIEBUNGSGESETZ 299 9.1.5 LA7N6ERTSCHES KOSINUSGESETZ 299 9.1.6 EINSTRAHLZAHL 300 9.2 STRAHLUNGSAUSTAUSCH . 303 9.2.1 HOHLRAUMMETHODE 304 9.2.2 UMHULLUNG EINER FLACHE DURCH EINE ANDERE .305 9.2.3 ZWEI GROFIE PARALLELE FLACHEN 306 9.2.4 MATRIZENDARSTELLUNG 306 9.3 STATIONARE EINDIMENSIONALE WARMELEITUNG 309 9.3.1 EBENE WAND 309 9.3.2 ROHRWAND 3J0 9.4 INSTATIONARE EINDIMENSIONALE WARMELEITUNG 311 9.4.1 EBENE EINSCHICHTIGE WAND 311 9.4.2 HALBUNENDLICHER KORPER 313 9.4.3 KONTAKTTEMPERATUR 314 9.5 KONVEKTION . J16 9.5.1 WARRNEIIBERGANGSKOEFFIZIENT 316 9.O.2 AHNLICHKEITSTHEORIE 317 9.5.3 REYNOLDS- ANALOGIC 320 9.5.4 /'RANDFJ-ANALOGIE 32 I ! 5.5 POTENZANSATZE FUR DIE TURBULENTE' ROHRSTROMUNG' \\\\[\\\\\\[\\\[[\\\[\\\\\[\\\]\\'.'.'.324 XI 9.6 WARMEDURCHGANG 325 9.6.1 WARMEDURCHGANGSKOEFNZIENT 325 9.6.2 RIPPENWIRKUNGSGRAD UND FLACHENWIRKUNGSGRAD 326 9.6.3 MITTLERE TEMPERATURDIFFERENZ 327 9.6.4 BETRIEBSCHARAKTERISTIK 328 9.7 BERIPPTE WARMEIIBERTRAGUNGSFLACHEN 329 9.7.1 GERADE RIPPE MIT RECHTECKQUERSCHNITT 329 9.8 TRENNWANDWARMEIIBERTRAGER 329 9.8.1 GLEICHSTROM 330 9.8.2 GEGENSTROM 331 9.8.3 KREUZSTROM 333 9.8.4 WARMEIIBERTRAGUNG MIT PHASENIIBERGANG 336 9.9 AUSWERTUNG UND AUSLEGUNG 338 9.9.1 KORREKTURFAKTOR FIIR KREUZSTROM 338 9.9.2 DARSTELLUNG DER BETRIEBSCHARAKTERISTIK 340 9.9.3 WARMELANGSLEITUNG IN DER EBENEN TRENNWAND 342 9.9.4 AUSLEGUNGSDIAGRAMM 351 10 FEUCHTE LUFT 355 10.1 ZUSTANDSEIGENSCHAFTEN FEUCHTER LUFT 355 10.1.1 RELATIVE FEUCHTE 355 10.1.2 FEUCHTEGRAD UND SATTIGUNGSGRAD 356 10.1.3 SPEZIFISCHE ENTHALPIE 357 10.1.4 SPEZIFISCHES VOLUMEN UND DICHTE 358 10.2 ZUSTANDSANDERUNGEN FEUCHTER LUFT 359 10.2.1 TEMPERATURANDERUNG 359 10.2.2 BEFEUCHTUNG UND ENTFEUCHTUNG 359 10.2.3 MISCHUNG ZWEIER FEUCHTLUFTMENGEN 360 10.3 DAS H. X-DIAGRAMM VON MOTHER 301 10.3.1 TEMPERATURANDERUNG 364 10.3.2 BEFEUCHTUNG UND ENTFEUCHTUNG 364 10.3.3 MISCHUNG ZWEIER FEUCHTLUFTMENGEN 365 10.4 VERDUNSTIMGSMODELL 365 10.4.1 VERDUNSTUNGSKOEMZIENT 305 10.4.2 ENERGIEBILANZEN 366 10.4.3 LEWISSCHE BEZIEHUNG 367 10.5 KIIHLGRENZE 36* 10.6 VERDUNSTUNG UND TAUNIEDERSCHLAG 370 10.7 WASSERDAMPFDIFFUSION (LURCH \VANDE 371 11 VERBRENNUNG 377 11.1 BRENNSTOFFE 377 11.1.1 GASFORMIGE BRENNSTOFFE 37S 11.1.2 FESTE UND LLIISSIGE BRENNSTOFFE 3S2 11.1.3 ZUSAMMENSETZUNG DES YERBRENNIMGSGASES. \ ERBRENNUNGSDN'IECKE. YERBRENNUUGSKONT ROLLE ^ J 11.2 TECHNISCLK 1 GESIEHTSPUNKTE DER \ERBRENNUNG 391 1 1.2.1 FINLEITUNG UND ABLAUT' DER YERBREIMUNJ: 30] 11.2.2 YOLLKOMMENE UND UNVOLLKONUNEIIE \ ERHNIINIMG 39 1 11.2.3 TAUPIMKT DER VERBREIIIIUNGSGASE 3113 11.2.4 SCHORNSTEINZUG 39 I 1 1.3 BRENNWERT UND HEIZWERT I!»5 11.4 THEORETISCHE VERBREIMUNGSTEMPERATUR 307 ANHANG 101
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