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7 7 Empfehlungen zur Ergänzung der Vorlesung, zum Selbststudium und für die Prüfung Grundlagen Cerbe, G.; Wilhelms, G.: Technische Thermodynamik, Hanser Verlag, früher: Cerbe, G.; Hoffmann, H.- J.: Einführung in die Thermodynamik; Lehrbuchsammlung: 140 Ex., on-line Zugriff Langeheinecke, K.; Jany, P.; Sapper, E.: Thermodynamik für Ingenieure (mit Repititorium-CD); Vieweg Verlag, Campusbibliothek: 8 Ex., on-line Zugriff Lauth, G.; Kowalczyk, J.: Thermodynamik; Springer Verlag, on-line Zugriff Windisch, H.: Thermodynamik; Oldenbourg Verlag; Campusbibliothek: 2 Ex. Hahne, E.: Technische Thermodynamik; Oldenbourg Verlag, Campusbibl.: 2Ex. Gmehling, J.; Kolbe, B.: Thermodynamik; VCH-Verlag, Campusbibl.: 2Ex. Labuhn, D.; Romberg, O.: Keine Panik vor Thermodynamik; Vieweg Verlag; Lehrbuchsammlung: 52 Ex. on-line Zugriff Seidel, M.: Thermodynamik verstehen durch Üben, Band 1 Energielehre, De Gruyter Studium

8 Übungsaufgaben Wilhelms, G.: Übungsaufgaben Technische Thermodynamik; Hanser Verlag, Lehrbuchsammlung: 31 Ex., on-line Zugriff Sperlich, V.: Übungsaufgaben zur Thermodynamik; Fachbuchverlag Leipzig Dunn, D.: Thermodynamik im Klartext; Pearson Studium, Lehrbuchsammlung: 11 Ex. Kretzschmar, H.-J.; Kraft, I.: Kleine Formelsammlung Technische Thermodynamik; Hanser Verlag; on-line Zugriff Weigand, B.; et al.: Thermodynamik kompakt-formeln und Aufgaben; Springer Verlag, on-line Zugriff Anspruchsvollere Werke Stephan, K.; Mayinger, F.: Thermodynamik I und II (Mehrstoffsysteme); Springer Verl., 3Ex. on-line Zugriff Baehr, H.D.: Thermodynamik; Springer Verlag; Campusbibliothek: 10 Ex., on-line Zugriff Herwig, H.; Kautz, C.: Technische Thermodynamik, Springer Verlag, on-line Zugriff 8

9 bzw..../ttd2/index.de.jsp (Vorlesungsskript nur bei Anmeldung zugänglich) thermodynamik.hszigr.de/cmsfg/lehre/index.php?rubric=lehrfach1 bzw. =Lehrfach2 (Zugang dann über Bildungsportal Sachsen) _und_lehre/thermodynamik_1 oder (nur mit Zugangsberechtigung auf nutzbar) htm 9 Nützliche LINKS:

10 Robert Boyle ( ) Gasgesetze Edme Mariotte ( ) " Denis Papin ( ) Wasserdampf James Watt ( ) " Nicolas Sadi Carnot ( ) klass. Thermodynamik Julius Robert Mayer ( ) 1. H.S. James Prescott Joule ( ) " William Rankine ( ) Definition der Energie Rudolf Clausius ( ) 2. H.S. William Kelvin ( ) " Walther Nernst ( ) 3. H.S. Max Planck ( ) " James Maxwell ( ) Gaskinetik Ludwig Boltzmann ( ) " Zoran Rant ( ) Exergie, Anergie Constantin Carathéodory ( ) axiomat. Thermodynamik Elliot Lieb (1932- ) " 10 Thermodynamik-Historie

11 Thermodynamik-Vorlesung Einführung 2. Zustandsgrößen, Zustandsgleichungen 1. Zustandsgrößen und Thermodynamisches System 2. Thermische Zustandsgleichung 3. Zustandsänderungen und Prozesse 1. Prozesse 2. Energieformen 4. Hauptsätze der Thermodynamik H.S. für offene und geschlossene Systeme 2. kalorische Zustandsgleichung H.S. (Entropie) 5. Zustandsänderungen idealer Gase 1. Isobar 2. Isotherm 3. Isochor 4. Isentrop 5. Polytrop 6. Kreisprozesse mit idealen Gasen 1. Carnot-Prozeß 2. Joule-Prozeß (rechts/linkslaufend) 3. Weitere Kreisprozesse 7. Gemische idealer Gase 1. Grundbegriffe, Gesetz v. Dalton 2. Zustandsgrößen des Gemisches 8. Reale Gase und Dämpfe 1. Realgasfaktor 2. Zustandsgl. (v.d.waals und weitere) 3. Dämpfe, insbes.wasserdampf 4. Clausius-Rankine-Prozeß, Dampfkraftanlagen 5. Kälteanlagen, Wärmepumpen 9. Dampf-Gas-Gemische 1. Feuchte Luft 2. Zustandsänderung, Anwendung 10. Zweistoffgemische 1. Dampfdruckkurven 2. Verdampfung, Destillation

12 12 Was wird betrachtet? Thermodynamik Gas/Dampf- Mehrstoff- Medium Gas Dampf Gemisch Gemisch ideal real Beispiel trockene Luft Wasserdampf feuchte Luft Ethanol- Wasser Anwendung Pressluft Gasturbine Gebläse Dampfturbine Klimaanlage Destillation Gasspeicher Verdichter Ventilator Kühlanlagen Trockner Rektifikation Gasflaschen Kompressor Motor Wärmepumpe Kühlturm Kristallisation Luftfederung Gaskältemasch. Wärmespeicher Verdunstung Thermo II

13 Thermodynamik II 13

14 14 Reale Gase Realgasfaktor Z = f(p,t) Gasgleichung => pv = Z R i T ideales Gas: Z = 1 reales Gas: Z = 1 + B(T)/v + C(T)/v 2 + D(T)/v 3 + B, C, D, = Virialkoeffizienten Z Quelle:Langeheinecke, Thermodynamik Quelle: Cerbe/Wilhelms Quelle:Schmidt,Techn. Thermodynam

15 Dämpfe 15 p,t-diagramm und p,v-diagramm von Wasser Anomalie des Wassers KP kritischer Punkt Quelle: Windisch, Thermodynamik/Verfasser Quelle: Langeheinecke, Thermodynamik

16 Werkbild Vattenfall, GuD-Kraftwerk Berlin(Mitte) 16

17 KKW Grafenrheinfeld 1300 MW Windenergieanlage 3,2 MW 17 Quelle: DPA Kohlekraftwerk Reuter West 600 MW A 380 Enercon RWEpower Solarkraftwerk China (Dunhuang) 100 MW Bewag KKW Olkiluoto-3 Siemens 1600 MW ND Turbinenläufer Quelle:AFP/tagesschau

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19 19 THERMODYNAMIK Wirkungsgrade verschiedener Kraftwerkstypen PAFC, SOFC = Brennstoffzellen PAFC Quelle: Siemens Power

20 20 THERMODYNAMIK GuD - Prinzip GuD-Kraftwerk

21 Kältemaschinen, Wärmepumpen 21 Dampfkältemaschine (Haushaltskühlschrank)

22 Dampf-Gas-Gemische 22 Kühlturm

23 Feuchte Luft: Nebelbildung bei Druckerhöhung 23

24 Beispiel Klimaanlage 24

25 25 Mollier-Diagramm für feuchte Luft ungesättigt Nebelgebiet übersättigt

26 Phasengleichgewicht bei Mehrstoffgemischen 26

27 Phasendiagramm Ethanol-H 2 O 27 x Azeotroper Punkt bei x az = 0,895 Quelle: Labor f. Therm. Verfahrenstechnik

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