Inhaltsverzeichnis des Lernsystems Thermopr@ctice

Technische Thermodynamik

• 0   Demonstrationsbeispiele / Demonstration Examples
• 0.1   I. Hauptsatz: Stationäres, offenes System - Luft
• 0.2   I. Hauptsatz: Stationäres, offenes System - Luft
• 0.3   I. Hauptsatz: Stationäres, offenes System - Wasser
• 0.4   1st Law of Thermodynamics: Open Stationary System - Water
• 0.5   I. Hauptsatz: Verdichter mit Luft
• 0.6   Addition
• 1   Thermodynamische Zustandsgrößen der Fluide
• 1.1   Dichte, spezifisches Volumen, molares Volumen
• 1.2   Ideales Gas: Normzustand
• 1.3   Ideales Gas: Windkessel mit U-Rohr-Manometer
• 1.4   Ideales Gas: Umfüllen von Gas
• 1.5   Ideales Gas: Dehnbarer Ballon bei Änderung seiner Höhe
• 1.7   Ideales Gas: Turbokompressor
• 1.8   Ideales Gas: Ausströmen von Gas
• 1.9   Ideales Gas: Spezifische Gaskonstante
• 1.11   Zustandsgrößen: Geteilte Hohlkugel
• 1.12   Ideales Gas: Abfüllen von Gasflaschen
• 1.13   Ideales Gas: Überführung in Umgebungszustand
• 1.14   Reales Fluid/ideales Gas: Dichte, spez. Volumen, isobare Wärmekap., Realgasfaktor
• 1.15   Ideale Flüssigkeit und reales Fluid: Dichte, isobare Wärmekapazität
• 1.16   Ideales Gas: Wärmekapazitäten, Enthalpie, innere Energie, Realgasfaktor
• 1.17   Reales Fluid und ideales Gas: Diskussion des Realgasverhaltens
• 1.18   Ideale Flüssigkeit und reales Fluid: Isobare Wärmekapazität, Enthalpie, innere Energie
• 1.19   Reales Fluid: Enthalpie, spezif. Volumen, Dichte, Entropie
• 1.20   Temperaturskalen: Fahrenheit-, Celsius- und Kelvin-Temperaturen
• 2   Massebilanzen
• 2.1   Instationäre Massebilanz: Befüllen eines Behälters mit Heizöl
• 2.2   Stationärer Fließprozess: Strömung von Wasser
• 2.3   Stationäres Mischen von Fluidströmen
• 2.4   Instationäre Massebilanz: Befüllen eines Behälters mit Gas
• 2.5   Instationäre Massebilanz: Entnahme von Luft aus Behälter
• 2.6   Ideale Gasgleichung: Entnahme von Luft aus Windkessel
• 2.7   Ideale Gasgleichung: Methan-Gasbehälter
• 3   Energiebilanz - I. Hauptsatz der Thermodynamik
• 3.1   1. HS: Zylinder m. Kolben - Nutzarbeit, Vol.-Änderungsarbeit, Änd. inn. Energie
• 3.2   1. HS: Zylinder mit Kolben - Volumenänderungsarbeit
• 3.3   1. HS: Zylinder mit Kolben - Änderung innere Energie
• 3.4   1. HS: Zylinder mit Kolben - Luftmasse im Kolben
• 3.5   1. HS: Zylinder mit Kolben - Volumenänderungsarbeit, Nutzarbeit
• 3.6   1. HS: Warmwasserspeicher - elektrische Leistung
• 3.7   1. HS: Eisenbehälter mit Wasser
• 3.8   1. HS: Tauchsieder - Heizleistung, Aufheizzeit
• 3.9   1. HS: Zylinder mit Kolben - Volumenänderungsarbeit, Änderung innere Energie
• 3.10   1. HS: Mischung von heißem und kaltem Wasser
• 3.11   1. HS: Zylinder mit Kolben - Volumenänderungsarbeit, Wärme
• 3.12   1. HS: Abbremsen einer Schwungscheibe
• 3.13   1. HS: Gekühltes Getriebe - Getriebewirkungsgrad
• 3.14   1. HS: Gekühlter Kompressor - Kompressorleistung, Enthalpieströme
• 3.15   1. HS: Gekühlter Kompressor - Kompressorleist. m. Änderung kinet. Energie
• 3.16   1. HS: Gekühlter Kompressor mit Methan - Kompressorleistung
• 3.17   1. HS: Luftheizungsanlage mit Vorwärmer und Mischkammer
• 3.18   1. HS: Gekühlter Kompressor - Kompressorleistung
• 3.19   1. HS: Pumpe mit Höhenunterschied - Pumpenleistung
• 3.20   1. HS: Dampferzeugung - Wärmestrom
• 3.21   1. HS: Heizlüfter - Masseströme
• 3.22   1. HS: Mischung, Lüfter, Heizung - Massestrom, Heizleistung
• 3.23   1. HS: Wasserturbine mit Höhenunterschied - Turbinenleistung
• 3.24   1. HS: Rücklaufbeimischung - Massestr., Mischungsenth., Mischungstemp.
• 3.25   1. HS: Wärmeübertrager - Massestrom, Wärmestrom
• 4   Entropiebilanz - II. Hauptsatz der Thermodynamik
• 4.1   II. HS: Mischung von heißem und kaltem Wasser - Entropieproduktion
• 4.2   II. HS: Mischung von heißem und kaltem Wasser - Entropieproduktion
• 4.3   II. HS: Druckausgleich - Entropieproduktion
• 4.4   II. HS: Dissipationsarbeit - Entropieproduktion
• 4.5   II. HS: Überströmvorgang - Entropieproduktion
• 4.6   II. HS: Wärmeübertrager - Entropieproduktionsstrom
• 4.7   II. HS: Drosselventil mit idealer Flüssigkeit - Entropieproduktionsstrom
• 4.8   II. HS: Drosselventile mit idealem Gas - Entropieproduktionsstrom
• 4.9   II. HS: Rücklaufbeimischung - Entropieproduktionsstrom
• 5   Exergiebilanz
• 5.1   Exergiebilanz: Mischung von heißem und kaltem Wasser - Exergieverlust
• 5.2   Geschloss. System: Mischung von heißem und kaltem Wasser (cp = const) - Exergieverlust
• 5.3   Geschloss. System: Druckausgleich - Exergieverlust
• 5.4   Geschloss. System: Dissipationsarbeit - Exergieverlust
• 5.5   Geschloss. System: Überströmvorgang - Exergieverlust
• 5.6   Offenes System: Überführung in Umgebungszustand - Exergiestrom
• 5.7   Offenes System: Wärmeübertrager - Exergieverluststrom
• 5.8   Offenes System: Drosselventile mit idealer Flüssigkeit - Exergieverluststrom
• 5.9   Offenes System: Drosselventil mit idealem Gas - Exergieverluststrom
• 5.10   Offenes System: Drosselventil mit idealem Gas - spezifischer Exergieverlust
• 5.11   Offenes System: Rücklaufbeimischung - Exergieverluststrom
• 6   Eigenschaften realer Fluide
• 6.1   Kessel mit Wasser-Nassdampf: Zustandsgrößen
• 6.2   Kessel mit überhitztem Wasserdampf: Zustandsgrößen
• 6.3   Behälter mit Wasser-Nassdampf: Zustandsgrößen
• 6.4   Kessel mit überhitzterm Wasserdampf: Exergie
• 6.5   Kessel mit Wasser-Nassdampf: Wärmezufuhr
• 6.6   Wasser-Nassdampf: Isobare Wärmezufuhr
• 6.7   Mischung von flüssigem Wasser mit gesättigtem Wasserdampf
• 6.8   Turbine mit isentroper Entspannung von gesättigtem Wasserdampf
• 6.9   Isotherme Verdichtung von überhitztem Wasserdampf
• 6.10   Turbine mit isentroper Entspannung von überhitztem Wasserdampf
• 6.11   Mischung von flüssigem Wasser mit überhitztem Dampf
• 6.12   Kondensator mit Wasser-Nassdampf
• 6.13   Wasser-Nassdampf: Isobare Wärmeabgabe
• 7   Einfache Prozesse
• 7.1   Lufterhitzer: Isobare Erwärmung
• 7.2   Behälter mit Luft: Erwärmung
• 7.3   Drosselscheibe mit idealem Gas
• 7.4   Verdichter mit Luft: Isentrope und isotherme Kompression
• 7.5   Kompressor mit Stickstoff: Irreversible Verdichtung
• 7.6   Pumpe mit Wasser: Irreversible Kompression
• 7.7   Drossel mit Wasser-Nassdampf
• 7.8   Verdichter mit CO: Polytrope Verdichtung
• 7.9   Turbine mit idealem Gas: Reversible Entspannung
• 7.10   Gasturbine mit idealem Gas: Irreversible Entspannung
• 7.11   Dampfturbine mit überhitztem Wasserdampf: Irreversible Entspannung
• 7.12   Polytrope Entspannung von Luft
• 7.13   Dieselmotor mit Luft: Polytrope Verdichtung
• 7.14   Turbine mit idealem Gas: Reversible Entspannung mit Geschwindigkeitsdifferenz
• 7.15   Kessel mit Wasser-Nassdampf: Abkühlung
• 7.16   Kondensator mit Wasser-Nassdampf: Kondensation und Unterkühlung
• 7.17   Behälter mit Wasser-Nassdampf: Erwärmung
• 7.18   Turbine mit Wasser-Nassdampf: Reversible Expansion
• 7.19   Drossel und Turbine mit überhitztem Wasserdampf: Reversible Entspannung
• 7.20   Turbine mit überhitztem Wasserdampf: Reversible Expansion
• 7.23   Brüdenverdichter
• 8   Wärmeleitung
• 8.1   Schamottewand, Berechnung Schichtdicke
• 8.2   Kupferbleche und Papierblätter, Wärmeleitwiderstand
• 8.3   Stahlrohr, Temperaturfeld und Wärmestrom
• 8.4   Betonwand mit Styroporschicht, Wärmestromdichte
• 8.5   Schüttgut in Hohlkugel, Wärmeleitkoeffizient
• 8.6   Instationäre Wärmeleitung: Chromnickelstahlkugel (quasistatisch)
• 8.7   Instationäre Wärmeleitung: Betonwand (Gröber-Lösung)
• 8.8   Instationäre Wärmeleitung: Stahlwürfel (Gröber-Lösung)
• 8.9   Instationäre Wärmeleitung: Porzellanzylinder (Gröber-Lösung)
• 8.10   Instationäre Wärmeleitung: Stahlkugel (Gröber-Lösung)
• 9   Wärmedurchgang
• 9.1   Mehrschichtige ebene Wand: Wärmestrom und Schichttemperaturen
• 9.2   Ebene Wand mit Kesselsteinschicht: Wärmestrom und Wandtemperaturen
• 9.3   Ebene Einfach- und Doppelglasscheibe: Wärmestrom und Wandtemperaturen
• 9.4   Messingrohr mit Schmutzschicht (Kondensation): Wärmestrom und Wandtemperaturen
• 9.5   Stahlrohr mit Isolation: Thermische Widerstände, Wärmestrom und Wandtemperaturen
• 9.6   Stahlrohrleitung teilweise isoliert: Wärmestrom, Wandtemperaturen und Abkühlung
• 9.7   Ebene mehrschichtige Wand: Wärmedurchgangswiderstand und Wärmestrom
• 10   Konvektiver Wärmeübergang
• 10.1   Konvektiver Wärmeübergang, Plattenanströmung: Wärmeübergangskoeffizient
• 10.2   Konvektiver Wärmeübergang, Kanaldurchströmung, versch. Querschnitte: Wärmeübergangskoeff.
• 10.3   Konvektiver Wärmeübergang, Rohrdurchströmung: Wärmeübergangskoeffizient für Wasser und Luft
• 10.4   Konvektiver Wärmeübergang, Rohr: Wärmeübergangskoeffizient und Wandaußentemperatur
• 10.5   Konvektiver Wärmeübergang, Rohr: Wäremeübergangskoeffizient
• 10.6   Konvektiver Wärmeübergang, senkrechter Platte im Wasserbad: Wärmeübergangskoeffizient
• 10.7   Konvektiver Wärmeübergang, Rohrdurchströmung: Wärmeübergangskoeffizient
• 11   Wärmestrahlung
• 11.1   Wärmestrahlung: Parallele Wände, Wärmestrom
• 11.2   Wärmestrahlung: Kachelofen im Raum, Wärmestrom
• 11.3   Wärmestrahlung: Thermosbehälter, Wärmestrom
• 11.4   Wärmestrahlung zwischen parallelen Wänden mit und ohne Strahlungsschirm: Wärmestromdichten
• 11.5   Kalorimeter mit Strahlungsschirm: Wärmeströme
• 11.6   Papierbahn: Wärmestrom
• 11.7   Dampfleitung in Umgebung: Wärmestrom und Wärmeübergangskoeffizient
• 11.8   Dampfleitung in Umgebung, Strahlung und Konvektion
• 12   Wärmeübertrager
• 12.1   Gegenströmer: Mittlere Temperaturdifferenz, Anzahl der Rohre
• 12.2   Gegenströmer und Gleichströmer: Heizflächen
• 12.3   Gegenströmer: Austrittstemperatur Heizmedium
• 12.4   Luftheizgerät mit Sattdampf: Länge des Rohrbündels
• 12.5   Kondensator mit Sattdampf: Wärmestrom und Länge des Rohrbündels
• 12.6   Verdampfer: Wärmestrom und Wärmedurchgangskoeffizient

148 Aufgaben

Technische Thermodynamik II

• 13   Kreisprozesse
• 15.1   Kreisprozess; allgemein
• 15.2   Gasturbinenkraftwerk, irreversibel, reales Fluid /Luft, cp, kappa=const.
• 15.3   Carnot-Rechtsprozess mit Luft, ideales Gas
• 15.4   Gasturbinenanlage, reversibel, ideales Gas
• 15.5   Carnot-Rechtsprozess, Temperaturen gegeben
• 15.6   Gasturbinen-Joule-Prozess, irreversibel, reales Fluid
• 15.7   Gasturbinenkraftwerk, reversibel, ideales Gas
• 15.8   Dampfkraftwerk, irreversibel
• 15.9   Dampfkraftwerk, reversibel
• 15.10   Dampfkraftwerk , irreversibel, ohne Speisepumpenarbeit
• 15.11   Heizkraftwerk, irreversibel, mit Fernwärmeauskopplung
• 15.12   Wärmepumpe, allgemein, Temperaturen gegeben
• 15.13   Kälteanlage, allgemein, Temperaturen gegeben
• 15.14   Kälteanlage mit R22, irreversibel
• 15.15   Kälteanlage mit Ammoniak, irreversibel
• 15.16   Wärmepumpe mit R134a, irreversibel
• 15.17   Wärmepumpe, Temperaturen gegeben
• 14   Ideale Gasgemische
• 16.1   Gasgemisch, Berechnung der Eigenschaften
• 16.2   Luft als Gasgemisch, Berechnung der Eigenschaften
• 16.3   Luft als Gasgemisch, isobare Erwärmung
• 16.4   Brenngasgemisch, Berechnung der Eigenschaften
• 16.5   Abgasgemisch, Berechnung der Eigenschaften
• 16.6   Abgasgemischstrom, Abkühlung
• 16.7   Verbrennungsgasgemischstrom, Abkühlung
• 16.8   Gasgemisch, Verdichtung
• 16.9   Gasgemisch, irreversible Mischungsentropie
• 15   Feuchte Luft
• 17.1   Feuchte Luft, Taupunkttemperatur
• 17.2   Feuchte Luft, Berechnung der Eigenschaften
• 17.3   Feuchte Luft, Befeuchtung
• 17.4   Feuchte Luft, Flüssigkeitsnebel, Berechnung der Eigenschaften
• 17.5   Feuchte Luft, Eisnebel, Berechnung der Eigenschaften
• 17.6   Feuchte Luft, Feuchtkugeltemperatur
• 17.7   Feuchter Luftmassestrom, Erwärmung
• 17.8   Feuchte Luft, Erwärmung
• 17.9   Feuchter Luftvolumenstrom, Erwärmung
• 17.10   Feuchte Luftmassestrom, Flüssigkeitsnebel
• 17.11   Feuchte Luft, Mischung
• 17.12   Feuchter Luftmassestrom, Abkühlung und Entfeuchtung
• 17.13   Feuchte Luftmasseströme, Mischkammer
• 17.14   Feuchte Luftvolumenströme, Mischkammer
• 17.15   Feuchte Luftvolumenströme, Mischung, Abkühlung, Entfeuchtung
• 17.16   Trockene Luft, Befeuchtung
• 17.17   Feuchte Luft, Befeuchtung
• 17.18   Feuchtes Gasgemisch, Berechnung der Eigenschaften
• 18   Stoffübertragung
• 18.1   Wasserdampf-Diffusion durch zweischichtige Wand
• 18.2   Stoffübergang, Wasseroberfläche - Luft
• 18.3   Verdunstung von Wasser
• 18.4   Entfeuchtung mit Schwefelsäure
• 18.5   Verdunstung und Konvektion
• 18.6   Diffusion von Ethanol in Luft

50 Aufgaben

Kälte- u. Wärmepumpentechnik

• 1   Kompressionskältemaschinen u. -wärmepumpen
• 1.1   Kompressionskälteanlage; Leistungszahl, Antriebsleistung
• 1.2   Kälteanlage mit R22
• 1.3   NH3-Kälteanlage; Massestrom, Temperatur, Antriebsleistung
• 1.4   Warmwasserheizung mit Wärmepumpe - Carnot-Prozess
• 1.5   Wärmepumpe mit R134a
• 1.6   Ersatz einer Heizanlage mit Braunkohle durch Wärmepumpe
• 1.7   Kompressionskälteanlage und Wärmepumpe mit R22
• 1.8   Kältemaschine mit R22; Verdampf.-temp., Zustandspunkte, Leistungszahl, Vergleich mit analogem Carnot
• 1.9   Nutzung von Abwasser für Wärmepumpenheizung
• 1.10   Kältemaschine mit R227
• 1.11   Kältemaschine mit R134a mit Druckverlusten
• 2   Kältemittel für Kompressionskältemaschinen u. -wärmepumpen
• 2.1   Kälteanlage für Lagerhalle - Vergleich NH3, R134a, R22
• 2.2   Kälteanlage mit Kältegemisch MP39
• 3   Mehrstufige Kompressionskältemaschinen u. -wärmepumpen
• 3.1   Tiefkühltruhen; zweistufige Kälteanlage mit äußerer Zwischenkühlung
• 3.2   Großkälteanlage mit Ammoniak; zweistufiger Kaltdampfpro- zess mit Mitteldruckflasche und äußerer Zwi
• 3.3   Tiefkühlschrank mit R134a
• 4   Absorptionskälteanlagen u. -wärmepumpen
• 4.1   Absorptionsanlage mit H2O / LiBr
• 4.2   Isobare Mischung von Ammoniak/Wasser
• 4.3   Wasser/Lithiumbromid-Großwärmepumpe
• 4.4   Absorber einer Ammoniak/Wasser-Kälteanlage
• 4.5   Absorptionswärmepumpe mit Wasser/Lithiumbromid für Niedertemperaturheizung
• 4.6   Ammoniak/Wasser-Absorptionswärmepumpe mit
• 4.7   Siedende Flüssigkeit von Ammoniak/Wasser-Nassdampf
• 4.8   Ammoniak/Wasser-Absorptionskälteanlage mit innerem Lösungswärmeübertrager
• 4.9   Ammoniak-Wasser-Kältemaschine mit innerem Lösungswärmeübertrager
• 5   Kaltgasmaschinen
• 5.1   Kaltgasmaschine mit innerem Wärmeübertrager
• 5.2   Inneres eines Kühlwagen; Kaltgasmaschine ohne inneren Wärmeübertrager
• 5.3   Fahrgastraum eines Reisezugwagens; Kaltgasgemische ohne inneren Wärmeübertrager
• 6   Gasverflüssigung
• 6.1   Einfacher Linde-Prozess
• 6.2   Luftverflüssigung mit einfachem Linde-Prozess
• 7   Thermoelektrische Kühlung
• 7.1   Kühlung einer transportablen Kühlbox mit Peltier-Elementen
• 7.2   Laborkühlbox mit Peltier-Elementen

32 Aufgaben

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