Inhaltsverzeichnis VII

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1 Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen Mathe für Thermodynamiker und -innen Deutsch für Thermodynamiker (m/w) Hier geht nix verloren - die Sache mit der Energie Erst mal Bilanz ziehen Zustandsgrößen und Prozessgrößen Masse und Stoffmenge Spezifische, intensive und extensive Größen Zwei alte Bekannte Druck Temperatur Kurze Prozesse! 23 2 Thermische Zustandsgleichungen Ideal einfach - Das ideale Gasgesetz Noch einfacher - Das inkompressible Fluid Malen nach Zahlen - Zustandsdiagramme Das p,v-diagramm Das T,v-Diagramm Das p,t-diagramm und die Antoine-Gleichung Das Nassdampfgebiet aus der Nähe betrachtet Weniger einfach Kubische Zustandsgleichungen Die lineare Interpolation 47 3 Unsere erste Bilanz, die Massenbilanz 49 4 Hauptsache Hauptsätze - Der 1. Hauptsatz Rein oder raus? Wie vereinfache ich meinen Hauptsatz? Über Wärme und Arbeit Der 1. Hauptsatz für geschlossene Systeme Der 1. Hauptsatz für offene Systeme Beispiele für Energiebilanzen 74 VII

2 4.6.1 Ein quasi-stationärer Fließprozess Ein klassischer stationärer Fließprozess Ein instationärer Fließprozess Noch ein stationärer Prozess Energie wirkt immer! 81 5 Wenn das Nudelwasser überkocht und ähnliche Dramen Im Namen des Stoffgesetzes - Kalorische Zustandsgleichungen Kalorische Zustandsgleichung idealer Gase Zustandsänderungen beim idealen Gas Isotherme Zustandsänderung Isochore Zustandsänderung Isobare Zustandsänderung Isentrope Zustandsänderung Kalorische Zustandsgleichung inkompressibler Fluide Der Joule-Thomson Effekt Hauptsätze und Nebensätze - Der 2. Hauptsatz Entropie - Die Sache mit der Unordnung Die Entropiebilanz Die Berechnung von Entropieströmen Die Fundamentalgleichung Die Entropie der Materie Entropiezustandsgleichung für das ideale Gas Entropiezustandsgleichung für das inkompressible Fluid Die Entropie der Wärme Entropieerzeugung durch Dissipation Der 2. Hauptsatz, ganz allgemein Das T,s-Diagramm Energie und Entropie im Nassdampfgebiet Das h,s-diagramm Turbinen, Verdichter, isentrope Wirkungsgrade Exergie und Anarchie Exergie-Rechnereien 139 VIII

3 7.1.1 Exergie und Anergie eines geschlossenen Systems Exergie und Anergie der Wärme Exergie und Anergie eines Massenstroms Ex und hopp - Exergieverluste Der exergetische Wirkungsgrad Wärmeübertragung Wärmeleitung Konvektion Wärmestrahlung Kreisprozesse Linksherum und rechtsherum im Kreis Wärmekraftmaschinen Wirkungsgrade von Wärmekraftmaschinen Kältemaschinen und Wärmepumpen Leistungszahlen von Kältemaschinen/Wärmepumpen Realisierungen rechts laufender Kreisprozesse Der Streber - Carnot Kreisprozesse die Gas geben Ericsson-Prozess Joule-Prozesse, offen oder geschlossen Stirling-Prozess On the road - Verbrennungsmotoren Otto-Prozess Diesel-Prozess Kreisprozesse in XXL - Dampfkraftanlagen Einfacher Dampfkraft- und Clausius-Rankine-Prozess Dampfkraft-Prozess mit Zwischenüberhitzung Dampfkraft-Prozess mit Speisewasservorwärmung Der Gesamtwirkungsgrad von Dampfkraftanlagen Realisierungen links laufender Kreisprozesse Der Kompressorkühlschrank Luftverflüssigung nach Linde 209 IX

4 10 Gemischte Gefühle oder gefühlte Gemische Die Beschreibung von Gemischen Die Bäckermethode Die Erbsenzählermethode Backerbsen - wiegen oder zählen? Ideale Gemische von Gasen und von Flüssigkeiten Das ideale Gasgemisch Die ideale Lösung Das Phasengleichgewicht Siedediagramme für binäre Gemische Das p,xy-diagramm Das T,xy-Diagramm Nicht nur in den Tropen ein Problem - Feuchte Luft Die Zusammensetzung von feuchter Luft Stoffwerte von feuchter Luft Zustandsänderungen feuchter Luft Isobares Abkühlen feuchter Luft Adiabates Mischen feuchter Luft Verbrennungen dritten Grades Das Sauerstoffangebot Der Sauerstoffbedarf Kohle, Koks und Konsorten Gas, Grappa und Genossen Erst mal tief Luft holen Bilanzen bei der technischen Verbrennung Aufgaben mit Lösungsweg Aufgaben zum idealen Gasgesetz Aufgaben zum ersten Hauptsatz Aufgaben zum Nassdampfgebiet Aufgaben zum zweiten Hauptsatz Aufgaben zur Exergie Aufgaben zu Kreisprozessen 315 X

5 13.7 Aufgaben zu Gemischen Aufgaben zu feuchter Luft Aufgaben zur Verbrennung 336 Literaturverzeichnis Sachregister XI

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