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Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler: Band 1 Mechanik und Thermodynamik

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Bibliographic Details
Main Author:	Kuypers, Friedhelm 1949- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Weinheim Wiley-VCH [2023]
Edition:	4. Auflage
Subjects:	Thermodynamik Mechanik Aufgabensammlung
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	X, 510 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm
ISBN:	9783527413980 3527413987

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adam_text	VII INHALTSVERZEICHNIS A MECHANIK 1 . EINFUEHRUNG ................................................................................................................. 1 1.1 EINLEITUNG ....................................................................................................................................... 1 1.2 MESSUNG UND MASSEINHEIT .......................................................................................................... 2 1.3 DIE EINHEIT SEKUNDE ................................................................................................................... 4 1.4 DIE EINHEIT METER ........................................................................................................................ 4 1.5 DIE EINHEIT KILOGRAMM .............................................................................................................. 6 2 KINEMATIK DER MASSENPUNKTE ................................................................................... 7 2.1 IDEALISIERUNGEN ............................................................................................................................ 7 2.2 GESCHWINDIGKEIT .......................................................................................................................... 8 2.3 EINFUEHRUNG IN DIE INTEGRALRECHNUNG ........................................................................................ 10 2.4 BESCHLEUNIGUNG ......................................................................................................................... 13 2.5 KREISBEWEGUNG .......................................................................................................................... 17 2.6 NOCH EINMAL IN KUERZE .............................................................................................................. 21 2.7 AUFGABEN ................................................................................................................................... 22 3 DIE NEWTONSCHEN AXIOME UND KRAEFTE ................................................................... 24 3.1 DAS ERSTE NEWTONSCHE AXIOM ................................................................................................... 24 3.2 DAS ZWEITE UND DRITTE NEWTONSCHE AXIOM .............................................................................. 26 3.3 LOESUNG EINFACHER BEWEGUNGSGLEICHUNGEN .............................................................................. 28 3.4 REIBUNGSKRAEFTE .......................................................................................................................... 36 3.5 NOCH EINMAL IN KUERZE .............................................................................................................. 42 3.6 AUFGABEN ................................................................................................................................... 43 4 ARBEIT, LEISTUNG UND ENERGIE .................................................................................. 49 4.1 ARBEIT ......................................................................................................................................... 49 4.2 LEISTUNG ..................................................................................................................................... 53 4.3 ENERGIE ....................................................................................................................................... 56 4.4 ERNEUERBARE ENERGIEN * ........................................................................................................... 62 4.5 NOCH EINMAL IN KUERZE .............................................................................................................. 72 4.6 AUFGABEN ................................................................................................................................... 73 5 IMPULSSATZ UND DREHIMPULSSATZ ............................................................................ 81 5.1 IMPULSSATZ ................................................................................................................................. 81 5.2 DREHIMPULSSSATZ FUER MASSENPUNKTE ........................................................................................ 92 5.3 NOCH EINMAL IN KUERZE ............................................................................................................ 100 5.4 AUFGABEN ................................................................................................................................. 101 VIII INHALT 6 BEWEGUNGEN STARRER KOERPER .................................................................................. 107 6.1 SCHWERPUNKTSATZ .................................................................................................................... 107 6.2 TRAEGHEITSMOMENTE ................................................................................................................. 111 6.3 DREHUNGEN UM RAUMFESTE ACHSEN ........................................................................................ 117 6.4 EBENE BEWEGUNGEN STARRER KOERPER ........................................................................................ 121 6.5 KINETISCHE ENERGIE EBENER BEWEGUNGEN .............................................................................. 127 6.6 UNWUCHTKRAEFTE * ..................................................................................................................... 127 6.7 NOCH EINMAL IN KUERZE ............................................................................................................ 131 6.8 AUFGABEN ................................................................................................................................. 133 7 LINEARE SCHWINGUNGEN ........................................................................................... 137 7.1 FREIE SCHWINGUNGEN ............................................................................................................... 137 7.2 ERZWUNGENE SCHWINGUNGEN .................................................................................................. 146 7.3 MECHANISCHE UND ELEKTRISCHE SCHWINGUNGEN * .................................................................... 157 7.4 GEKOPPELTE PENDEL .................................................................................................................. 158 7.5 NOCH EINMAL IN KUERZE ............................................................................................................ 162 7.6 AUFGABEN ................................................................................................................................. 164 8 STROEMUNGSLEHRE ........................................................................................................ 171 8.1 GRUNDLAGEN ............................................................................................................................. 171 8.2 DIE BERNOULLI-GLEICHUNG ........................................................................................................ 175 8.3 LAMINARE STROEMUNGEN ........................................................................................................... 186 8.4 TURBULENZBILDUNG UND REYNOLDS-ZAHL .................................................................................. 194 8.5 STROEMUNGSWIDERSTAND UMSTROEMTER KOERPER ........................................................................... 199 8.6 MODELLTECHNIK * ...................................................................................................................... 201 8.7 WINDKRAFTANLAGEN * ............................................................................................................... 202 8.8 NOCH EINMAL IN KUERZE ............................................................................................................ 209 8.9 AUFGABEN ................................................................................................................................. 211 B THERMODYNAMIK 9 EINFUEHRUNG IN DIE THERMODYNAMIK ........................................................................ 215 10 TEMPERATUR ................................................................................................................ 218 10.1 DEFINITION DER TEMPERATURSKALA ............................................................................................ 218 10.2 THERMISCHE AUSDEHNUNG ....................................................................................................... 223 10.3 TEMPERATURMESSUNG ............................................................................................................... 228 10.4 NOCH EINMAL IN KUERZE ............................................................................................................ 229 10.5 AUFGABEN ............ 230 11 IDEALE GASGLEICHUNG ................................................................................................. 232 11.1 DIE BASISEINHEIT MOL ................................................................................................................ 232 INHALT IX 11.2 AUFSTELLUNG DER IDEALEN GASGLEICHUNG .................................................................................... 235 11.3 NOCH EINMAL IN KUERZE ............................................................................................................. 239 11.4 AUFGABEN ................................................................................................................................... 240 12 KINETISCHE GASTHEORIE .............................................................................................. 242 12.1 DEFINITION DES IDEALEN GASES ................................................................................................... 242 12.2 GRUNDGLEICHUNG DER KINETISCHEN GASTHEORIE ......................................................................... 243 12.3 DIE EINHEIT KELVIN ................................................................................................................... 249 12.4 GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG .................................................................................................... 249 12.5 NOCH EINMAL IN KUERZE ............................................................................................................. 253 12.6 AUFGABEN .................................................................................................................................. 254 13 ERSTER HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK ................................................................ 256 13.1 WAERME ...................................................................................................................................... 256 13.2 ERSTER HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK ................................................................................... 257 13.3 WAERMEUEBERGANG ....................................................................................................................... 259 13.4 VOLUMENAENDERUNGSARBEIT ........................................................................................................ 262 13.5 GLEICHVERTEILUNGSSATZ UND WAERMEKAPAZITAET .......................................................................... 266 13.6 ADIABATISCHE ZUSTANDSAENDERUNGEN ........................................................................................ 272 13.7 NOCH EINMAL IN KUERZE ............................................................................................................. 276 13.8 AUFGABEN .................................................................................................................................. 278 14 ZWEITER HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK ........................................................................ 282 14.1 FORMULIERUNGEN VON CLAUSIUS UND KELVIN ............................................................................. 282 14.2 REVERSIBLE UND IRREVERSIBLE PROZESSE ...................................................................................... 285 14.3 WIRKUNGSGRAD REVERSIBLER UND IRREVERSIBLER PROZESSE ............................................................ 292 14.4 DER CARNOT-PROZESS .................................................................................................................. 294 14.5 ENTROPIE* ................................................................................................................................. 302 14.6 DRITTER HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK .................................................................................. 312 14.7 NOCH EINMAL IN KUERZE ............................................................................................................. 312 14.8 AUFGABEN .................................................................................................................................. 313 15 PHASENUMWANDLUNGEN ............................................................................................ 319 15.1 UMWANDLUNGSWAERMEN UND -TEMPERATUREN ........................................................................... 319 15.2 VERDAMPFUNGUND KONDENSATION ........................................................................................... 324 15.3 P,T-DIAGRAMME ........................................................................................................................ 332 15.4 ZUSTANDSGLEICHUNG REALER GASE * ............................................................................................ 337 15.5 VERFLUESSIGUNG VON GASEN * ....................................................................................................... 340 15.6 KAELTEMASCHINEN ........................................................................................................................ 342 15.7 NOCH EINMAL IN KUERZE ............................................................................................................. 347 15.8 AUFGABEN .................................................................................................................................. 350 16 WAERMEUEBERTRAGUNG .................................................................................................. 354 16.1 WAERMELEITUNG ........................................................................................................................... 354 16.2 KONVEKTION ............................................................................................................................... 362 X INHALT 16.3 WAERMESTRAHLUNG .................................................................................................................... 364 16.4 STRAHLUNGSAUSTAUSCH* ............................................................................................................ 377 16.5 NOCH EINMAL IN KUERZE ............................................................................................................ 379 16.6 AUFGABEN ................................................................................................................................. 381 LOESUNGEN LOESUNGEN: 2 KINEMATIK DER MASSENPUNKTE .................................................................................... 387 LOESUNGEN: 3 DIE NEWTONSCHEN AXIOME UND KRAEFTE ....................................................................... 391 LOESUNGEN: 4 ARBEIT, ENERGIE UND LEISTUNG ..................................................................................... 399 LOESUNGEN: 5 IMPULS UND DREHIMPULSSATZ ...................................................................................... 412 LOESUNGEN: 6 STARRER KOERPER .............................................................................................................. 421 LOESUNGEN: 7 LINEARE SCHWINGUNGEN ................................................................................................ 431 LOESUNGEN: 8 STROEMUNGSLEHRE ........................................................................................................... 443 LOESUNGEN: 10 TEMPERATUR ................................................................................................................ 451 LOESUNGEN: 11 IDEALE GASGLEICHUNG 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adam_txt	VII INHALTSVERZEICHNIS A MECHANIK 1 . EINFUEHRUNG . 1 1.1 EINLEITUNG . 1 1.2 MESSUNG UND MASSEINHEIT . 2 1.3 DIE EINHEIT SEKUNDE . 4 1.4 DIE EINHEIT METER . 4 1.5 DIE EINHEIT KILOGRAMM . 6 2 KINEMATIK DER MASSENPUNKTE . 7 2.1 IDEALISIERUNGEN . 7 2.2 GESCHWINDIGKEIT . 8 2.3 EINFUEHRUNG IN DIE INTEGRALRECHNUNG . 10 2.4 BESCHLEUNIGUNG . 13 2.5 KREISBEWEGUNG . 17 2.6 NOCH EINMAL IN KUERZE . 21 2.7 AUFGABEN . 22 3 DIE NEWTONSCHEN AXIOME UND KRAEFTE . 24 3.1 DAS ERSTE NEWTONSCHE AXIOM . 24 3.2 DAS ZWEITE UND DRITTE NEWTONSCHE AXIOM . 26 3.3 LOESUNG EINFACHER BEWEGUNGSGLEICHUNGEN . 28 3.4 REIBUNGSKRAEFTE . 36 3.5 NOCH EINMAL IN KUERZE . 42 3.6 AUFGABEN . 43 4 ARBEIT, LEISTUNG UND ENERGIE . 49 4.1 ARBEIT . 49 4.2 LEISTUNG . 53 4.3 ENERGIE . 56 4.4 ERNEUERBARE ENERGIEN * . 62 4.5 NOCH EINMAL IN KUERZE . 72 4.6 AUFGABEN . 73 5 IMPULSSATZ UND DREHIMPULSSATZ . 81 5.1 IMPULSSATZ . 81 5.2 DREHIMPULSSSATZ FUER MASSENPUNKTE . 92 5.3 NOCH EINMAL IN KUERZE . 100 5.4 AUFGABEN . 101 VIII INHALT 6 BEWEGUNGEN STARRER KOERPER . 107 6.1 SCHWERPUNKTSATZ . 107 6.2 TRAEGHEITSMOMENTE . 111 6.3 DREHUNGEN UM RAUMFESTE ACHSEN . 117 6.4 EBENE BEWEGUNGEN STARRER KOERPER . 121 6.5 KINETISCHE ENERGIE EBENER BEWEGUNGEN . 127 6.6 UNWUCHTKRAEFTE * . 127 6.7 NOCH EINMAL IN KUERZE . 131 6.8 AUFGABEN . 133 7 LINEARE SCHWINGUNGEN . 137 7.1 FREIE SCHWINGUNGEN . 137 7.2 ERZWUNGENE SCHWINGUNGEN . 146 7.3 MECHANISCHE UND ELEKTRISCHE SCHWINGUNGEN * . 157 7.4 GEKOPPELTE PENDEL . 158 7.5 NOCH EINMAL IN KUERZE . 162 7.6 AUFGABEN . 164 8 STROEMUNGSLEHRE . 171 8.1 GRUNDLAGEN . 171 8.2 DIE BERNOULLI-GLEICHUNG . 175 8.3 LAMINARE STROEMUNGEN . 186 8.4 TURBULENZBILDUNG UND REYNOLDS-ZAHL . 194 8.5 STROEMUNGSWIDERSTAND UMSTROEMTER KOERPER . 199 8.6 MODELLTECHNIK * . 201 8.7 WINDKRAFTANLAGEN * . 202 8.8 NOCH EINMAL IN KUERZE . 209 8.9 AUFGABEN . 211 B THERMODYNAMIK 9 EINFUEHRUNG IN DIE THERMODYNAMIK . 215 10 TEMPERATUR . 218 10.1 DEFINITION DER TEMPERATURSKALA . 218 10.2 THERMISCHE AUSDEHNUNG . 223 10.3 TEMPERATURMESSUNG . 228 10.4 NOCH EINMAL IN KUERZE . 229 10.5 AUFGABEN . 230 11 IDEALE GASGLEICHUNG . 232 11.1 DIE BASISEINHEIT MOL . 232 INHALT IX 11.2 AUFSTELLUNG DER IDEALEN GASGLEICHUNG . 235 11.3 NOCH EINMAL IN KUERZE . 239 11.4 AUFGABEN . 240 12 KINETISCHE GASTHEORIE . 242 12.1 DEFINITION DES IDEALEN GASES . 242 12.2 GRUNDGLEICHUNG DER KINETISCHEN GASTHEORIE . 243 12.3 DIE EINHEIT KELVIN . 249 12.4 GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG . 249 12.5 NOCH EINMAL IN KUERZE . 253 12.6 AUFGABEN . 254 13 ERSTER HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK . 256 13.1 WAERME . 256 13.2 ERSTER HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK . 257 13.3 WAERMEUEBERGANG . 259 13.4 VOLUMENAENDERUNGSARBEIT . 262 13.5 GLEICHVERTEILUNGSSATZ UND WAERMEKAPAZITAET . 266 13.6 ADIABATISCHE ZUSTANDSAENDERUNGEN . 272 13.7 NOCH EINMAL IN KUERZE . 276 13.8 AUFGABEN . 278 14 ZWEITER HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK . 282 14.1 FORMULIERUNGEN VON CLAUSIUS UND KELVIN . 282 14.2 REVERSIBLE UND IRREVERSIBLE PROZESSE . 285 14.3 WIRKUNGSGRAD REVERSIBLER UND IRREVERSIBLER PROZESSE . 292 14.4 DER CARNOT-PROZESS . 294 14.5 ENTROPIE* . 302 14.6 DRITTER HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK . 312 14.7 NOCH EINMAL IN KUERZE . 312 14.8 AUFGABEN . 313 15 PHASENUMWANDLUNGEN . 319 15.1 UMWANDLUNGSWAERMEN UND -TEMPERATUREN . 319 15.2 VERDAMPFUNGUND KONDENSATION . 324 15.3 P,T-DIAGRAMME . 332 15.4 ZUSTANDSGLEICHUNG REALER GASE * . 337 15.5 VERFLUESSIGUNG VON GASEN * . 340 15.6 KAELTEMASCHINEN . 342 15.7 NOCH EINMAL IN KUERZE . 347 15.8 AUFGABEN . 350 16 WAERMEUEBERTRAGUNG . 354 16.1 WAERMELEITUNG . 354 16.2 KONVEKTION . 362 X INHALT 16.3 WAERMESTRAHLUNG . 364 16.4 STRAHLUNGSAUSTAUSCH* . 377 16.5 NOCH EINMAL IN KUERZE . 379 16.6 AUFGABEN . 381 LOESUNGEN LOESUNGEN: 2 KINEMATIK DER MASSENPUNKTE . 387 LOESUNGEN: 3 DIE NEWTONSCHEN AXIOME UND KRAEFTE . 391 LOESUNGEN: 4 ARBEIT, ENERGIE UND LEISTUNG . 399 LOESUNGEN: 5 IMPULS UND DREHIMPULSSATZ . 412 LOESUNGEN: 6 STARRER KOERPER . 421 LOESUNGEN: 7 LINEARE SCHWINGUNGEN . 431 LOESUNGEN: 8 STROEMUNGSLEHRE . 443 LOESUNGEN: 10 TEMPERATUR . 451 LOESUNGEN: 11 IDEALE GASGLEICHUNG . 453 LOESUNGEN: 12 KINETISCHE GASTHEORIE . 457 LOESUNGEN: 13 ERSTER HAUPTSATZ . 458 LOESUNGEN: 14 ZWEITER HAUPTSATZ . 464 LOESUNGEN: 15 PHASENUMWANDLUNGEN . 475 LOESUNGEN: 16 WAERMEUEBERTRAGUNG . 481 STICHWORTVERZEICHNIS . 497 PERIODENSYSTEM . 512
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