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Präsenzveranstaltung, Vortrag mit Projektor und Tablet; Veranschaulichungen mit Powerpoint Übungen als Präsenzveranstaltung mit Aufgaben zum Lösen durch Studierende, zum Teil vorgerechnet durch Assistenten:Overheadprojektor/Tafel. Unterlagen und Forum in moodle praktische Laborversuche, durchzuführen durch Studierende, mit Antestat und Versuchsprotokoll (Letzteres gilt NICHT für Studierende des Studiengangs Nano-Engineering!)
Klausur 120 min
im Praktikum: Protokolle, die wissenschaftlichen Standards entsprechen.
1. Einführung / Motivation 2. Konzepte, Definitionen, Einheiten 3. Eigenschaften reiner Fluide 4. Energieübertragung: Arbeit & Wärme 5. Der erste Hauptsatz der Thermodynamik 6. Energiebilanzen für Kontrollräume 7. Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik 8. Entropie 9. Entropiebilanzen offener Systeme 10. Kreisprozesse (1):Dampfkraftprozesse, Wärmepumpen, Kältemaschinen.
Die Studierenden sollen zunächst die grundlegenden Begriffe, Gesetzmäßigkeiten (Hauptsätze) und einfache Stoffmodelle für Reinstoffe kennen und diese anwenden können. Die Studierenden sollen Systeme geeignet wählen, Energieformen sicher identifizieren und Stoffmodelle rationell auswählen können. Probleme sollen durch eine systematische Anwendung von Massen-, Energie- und Entropiebilanzen und geeigneter Vereinfachungen gelöst werden. Im weiteren Verlauf sollen die Gesetzmäßigkeiten auf technisch relevante aber idealisierte energietechnische Prozesse von Reinstoffen angewandt werden können. Im Rahmen von Übungen sollen die Studierenden die selbstständige Anwendung der Thermodynamik zur Lösung von verschiedenen, den Studierenden noch nicht bekannten, Problemen gelernt haben. Praktische Erfahrungen mit thermodynamischen Größen werden im Rahmen eines Praktikums vermittelt.
Sonntag, Borgnakke, Van Wylen Fundamentals of Thermodynamics 5.Aufl., John Wiley & Sons . Moran, Shapiro Fundamentals of Engineering Thermodynamics 3. Aufl., John Wiley & Sons . Baehr Thermodynamik. Grundlagen und technische Anwendungen. 10.Aufl. Springer, Berlin Stephan, Mayinger Thermodynamik I. Einstoffsysteme. Grundlagen und technische Anwendungen Springer, Berlin .
The fundamentals of engineering thermodynamics will be introduced and applied to problems of energy conversion. Contents: Introduction/Motivation, Concepts/Definitions, Properties of a pure substance , Work and Heat, The first Law of Thermodynamics (Cycles, closed systems, open Systems, internal energy and enthalpy) The second law of Thermodynamics(Carnot-Cycle, closed systems, open systems) Entropy and related properties (Gibbs and Helmholtz function) Vapour Power cycles and refrigeration
Upon successful completion of this course, students will have gained working knowledge of: Basic properties of thermodynamic systems, processes, and cycles. Understand the properties of pure substances, ideal gases, and be able to calculate unknown properties given known properties or to find them in steam tables. Understand and be capable of calculating important parameters and unknowns in closed systems and control volumes using the first law of thermodynamics. Understand the second law of thermodynamics and be capable of using the law to design systems and machines to perform thermodynamic operations for closed systems and control volumes. Students should gain a good understanding of vapour power cycles.
