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Code: MAB_24_A_3.02.THE |
3V+1U (4 Semesterwochenstunden) |
5 |
Studiensemester: 3 |
Pflichtfach: ja |
Arbeitssprache:
Deutsch |
Prüfungsart:
Klausur 120 min.
[letzte Änderung 18.02.2020]
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MAB_19_A_3.02.THE (P241-0288) Maschinenbau/Verfahrenstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019
, 3. Semester, Pflichtfach
MAB_24_A_3.02.THE Maschinenbau/Verfahrenstechnik, Bachelor, SO 01.10.2024
, 3. Semester, Pflichtfach
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Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
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Empfohlene Voraussetzungen (Module):
MAB_24_A_1.04.MA1 Mathematik 1
[letzte Änderung 24.11.2023]
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Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
MAB_24_A_4.02.WFL Wärmeübertragung und Fluidmechanik MAB_24_V_4.09.EEN Energieeffizienz und Nachhhaltigkeit MAB_24_V_4.10.PVT Physikalische Verfahrenstechnik mit Praxisbeispielen
[letzte Änderung 29.07.2024]
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Modulverantwortung:
Prof. Dr. Matthias Faust |
Dozent/innen: Prof. Dr. Matthias Faust
[letzte Änderung 29.10.2023]
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Lernziele:
Die Studierenden sind in der Lage: • die Unterschiede zwischen Zustandsgrößen und Prozessgrößen zu erklären. • die Energiebilanzen für ideale Prozesse aufzustellen und zu berechnen. • die Unterschiede zwischen idealen und realen Zustandsänderungen zu benennen. • p-V, T-s und h-s Diagramme sowie Dampftafeln zu benutzen und anzuwenden. • den Carnot Prozess zu erläutern und zu berechnen. • drei weitere ideale Gasprozesse zu erläutern und zu berechnen. • den idealen Dampf-Kraft-Prozess zu erläutern und zu berechnen.
[letzte Änderung 22.11.2018]
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Inhalt:
Einführung und Grundbegriffe • Thermodynamische Systeme und Zustände • Druck, Temperatur (Null´ter Hauptsatz) • spezifisches Volumen, Dichte, Molmasse • innerer Zustand, äußerer Zustand, Totalzustand Zustandsgleichungen und Zustandsänderungen • Zustandsgleichung idealer Gase • spezifische Wärmekapazitäten für ideale Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe Der erste Hauptsatz der Thermodynamik, Einführung und Definition • der erste Hauptsatz für ein geschlossenes System • Ausgetauschte Wärme und Arbeit • Volumen- und Druckänderungsarbeit • Reibungs- oder Dissipationsarbeit, äußere Arbeit • der erste Hauptsatz für einen stationären Fließprozess • Einführung der technischen Arbeit und Leistung • Definition, Berechnung der technischen Arbeit und Leistung • Quasistatische Zustandsänderungen homogener Systeme • Zustandsänderungen isobar, isotherm, isochor, adiabat, isentrop, polytrop • der erste Hauptsatz für einen instationären Fließprozess Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik, Einführung und Definition • Entropieänderung idealer Gase, Flüssigkeiten, Feststoffe • Entropieänderung für einen stationären Fließprozess • Zustandsänderungen im T-s und h-s- Diagramm Wirkungsgrade und Leistungsziffern in Kreisprozessen • Grundlagen Kreisprozesse, rechts- und linkslaufend • thermischer Wirkungsgrad, Leistungsziffer • idealisierte Kreisprozesse mit idealen Gasen • ausgetauschte Wärmen und Arbeiten Kreisprozesse • idealisierte Kreisprozesse mit idealen Gasen • Vergleichsprozess (CARNOT) • Turbinen Prozesse (JOULE) • Gleichraumprozess (OTTO) • Gleichdruckprozess (DIESEL) Reine reale Stoffe und deren Anwendung • Wasser und Wasserdampf • Zustandsgrößen von flüssigem Wasser • Zustandsgrößen im Nassdampfgebiet, • Zustandsgrößen von überhitztem Wasserdampf • Dampfkraftanlagenprozess (CLAUSIUS-RANKINE) • idealer einstufiger Dampfkraftprozess Gemische idealer Gase • Massen-, Mol- und Volumenanteile • Zustandsgrößen von Gemischen • Mischungsentropie
[letzte Änderung 22.11.2018]
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Weitere Lehrmethoden und Medien:
Leitfaden zur Vorlesung, Übungsaufgaben zur Vorlesung, freiwilliges Tutorium 4 SWS mit Gruppenarbeit
[letzte Änderung 22.11.2018]
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Sonstige Informationen:
Um diesen Aufwand für die Studierenden zu strukturieren, wird ein freiwilliges Tutorium mit Gruppenarbeit zu 4 SWS angeboten, mit Finanzierungsvorbehalt.
[letzte Änderung 22.11.2018]
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Literatur:
• - Cerbe&Hoffmann: Einführung in die Thermodynamik • - Reimann, M.: Thermodynamik mit Mathcad, Oldenbourg • - Elsner: Technische Thermodynamik • - Schmidt&Stephan&Mayinger: Technische Thermodynamik Band 1 und 2. • - Lüdecke&Lüdecke: Thermodynamik • - VDI Wärmeatlas
[letzte Änderung 22.11.2018]
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