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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.PT Rude / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Verfügbar	Frist:	Vorbestellungen: 0
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Müssen Sie sich mit Thermodynamik beschäftigen, fürchten sich aber davor und wissen nicht genau, wo und wie Sie anfangen sollen? Dann ist dies das richtige Buch für Sie. Zuerst werden Stoffeigenschaften der Materie verständlich vermittelt. Dann folgen das Energieprinzip, die berühmten Hauptsätze, das Spezialwissen und die Anwendungen. Anschauliche Beispiele aus der Praxis mit vollständigen Lösungen erweitern Ihr Verständnis. Die dort vorgestellten Lösungsstrategien sind universal und befähigen Sie, auch andere Aufgaben zu lösen. Dieses Buch wird Sie der Thermodynamik näherbringen und Ihre Sicht auf das Fach positiv verändern.

 

 

 

Aus dem Inhalt:

TEIL I / DIE EXAKTEN GRUNDLAGEN 25 / Kapitel 1 / Warum ist die Thermodynamik wichtig 27 / Was genau ist Thermodynamik? 27 / Systeme grenzen Prozesse a b 28 / Wie die Temperatur die Eigenschaften der Materie verändert 29 / Aggregatszustände 30 / Die Stellung der Thermodynamik in der Ingenieurwissenschaft 31 / Grundgleichungen der technischen Mechanik 31 / Flüssigkeiten sind geschmolzene Festkörper, Gase sind Flüssigkeitsdämpfe 32 / Grundgleichungen der Strömungsmechanik 33 / Gibt es für Temperaturfelder auch eine Grundgleichung? 34 / Ganzheitliche Betrachtung der Grundgleichungen 35 / Kapitel 2 / Betrachtung der Materie mit Feldgrößen 37 / Grundgrößen der Thermodynamik 37 / Verbrennen Sie sich nicht die Finger: Die Temperatur 38 / Unter Druck 38 / Was noch bleibt: Masse, Volumen, Dichte 39 / Wie lassen sich die Grundgrößen exakt berechnen? 39 / Kontinuitätsgleichung oder Erhaltungsgleichung für die Masse 40 / Das Strömungsfeld als Rechengebiet 40 / Die Bilanz der Masse anschaulich gemacht 41 / Anwendungsbeispiel: Wie funktioniert ein Ram-Jet? 44 / Anwendungsbeispiel: Trägerrakete 47 / Spezialfälle der Kontinuitätsgleichung 48 / Die Kontinuitätsgleichung für stationäre Strömungen 48 / Die Kontinuitätsgleichung für stationäre und inkompressible Strömungen 48 / Die eindimensionale und stationäre Kontinuitätsgleichung 49 / Beispiel: Stromverzweigung in einer Wasserleitung 50 / Die berühmten Navier-Stokes-Gleichungen 51 / Das hydrostatische Grundgesetz 53 / Was Sie bisher gelernt haben 56 / Was noch kom m t 56 / Gleichung für das Temperaturfeld 57 / Was Wärmeleitung is t 57 / Eindimensionale und instationäre Wärmeleitung in Festkörpern 60 / Die eindimensionale Temperaturverteilung in einer unendlich / ausgedehnten W and 64 / Temperaturerhöhung durch adiabatische Kompression 67 / Beispiel: Instationäre Wärmeleitung in einer ebenen Wand mit variablen / Rand- und Anfangsbedingungen 70 / Eine Grundgleichung fehlt noch! 82 / Kapitel 3 / Makroskopische Betrachtung der Materie 83 / Aus Feldgrößen werden Zustandsgrößen 83 / Erster Handschlag: System abgrenzen 84 / Zweiter Handschlag: Systeme leben von Zustandsgrößen 84 / Thermodynamik verbindet Physik mit Chemie 85 / Masse und Stoff menge 85 / Eine berühmte Naturkonstante: Avogadro-Zahl 89 / Grundgrößen der Physik und Chemie 89 / Druckmessgeräte: Manometer und Barometer 97 / Der thermodynamische Zustand eines Stoffes 101 / Physik und Technik: Der Normzustand eines Gases 102 / Chemie: Der Standardzustand eines Gases 102 / Eine andere berühmte Naturkonstante: Loschmidt-Zahl 103 / Das Molvolumen 103 / Kompressibilität der Fluide 104 / Ausgangssituation: Ein Festkörper 104 / Vom Festkörper zum Fluid: Hooke'sches Gesetz der Fluide 105 / Beispiel: Gesucht ist der Kompressibilitätsmodul von Wasser bei / verschieden Temperaturen? 109 / Beispiel: Wie groß ist die Dichte von Wasser bei 600 bar? 111 / Ihr erster Kontakt mit dem idealen Gas 112 / Was ist eigentlich die Temperatur? 113 // TEIL II / STOFFGESETZE UND IHRE PRAKTISCHE ANWENDUNG 117 / Kapitel 4 / Zustandsgleichungen der idealen Gase 119 / Ideale G ase 119 / Die Modelleigenschaften der idealen Gase 119 / Geschichte der idealen Gasgleichung 120 / Heute: Die Vereinigung der Gasgesetze ist die ideale Gasgleichung 121 / Weitere praktische Formen der idealen Gasgleichung 122 / Übung macht den Meister: Beispiele 126 / Folgerungen aus der idealen Gasgleichung 131 / Die ideale Gasgleichung für relative Zustandsänderungen 132 / Die Vereinigung der Koeffizienten 141 / Was auch immer kommt: praktische Beispiele lösen 141 / Kapitel 5 / Reale Gase 145 / Wie erkennen Sie ein reales Gas? 145 / Der genaue Blick auf die Realgasgleichung 146 / Entscheidungskriterium: Ideales oder reales Gas? 147 / Die Van-der-Waals-Zustandsgleichung für reale Gase 151 / Eigenschaften der Van-der-Waals-Gasgleichung 152 / Kritischer Druck und kritische Temperatur eines Gases 153 / Die kritischen Daten eines Gases berechnen 154 / Kapitel 6 / In der Nähe des absoluten Nullpunkts 161 / Den absoluten Nullpunkt bestimmen 161 / Absolute Temperaturskala und andere Skalen 164 / Ein Maß für die Wärmeaufnahme eines Stoffes: Die Wärmekapazität 165 / Mit Wärmemengen um gehen 166 / Spezifische Wärmekapazität der Gase 167 / Molare Wärmekapazitäten der Gase 169 / Spezifische Wärmekapazität der Festkörper 169 / Spezifische Wärmekapazität der Flüssigkeiten 171 / Experimentelle Bestimmung der Wärmekapazität 172 / Mittlere spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck 172 / Mittlere spezifische Wärmekapazität bei konstantem Volumen 176 // TEIL III / ENERGIEPRINZIP, HAUPTSÄTZE UND ENTROPIE 177 / Kapitel 7 / Arbeit und Wärme ist Energie 179 / Was ist Arbeit? 179 / Mechanische Arbeit der Physik 179 / Die Arbeit der Thermodynamik 181 / Was ist Wärme? 183 / Die fünf thermodynamischen Systeme der Technik 185 / Kapitel 8 / Energieprinzip und totale Differentiale 187 / Intensive und extensive Zustandsgrößen 187 / Etwas Besonderes: Das Energieprinzip der Thermodynamik 190 / Handhaben Sie drei Differentialformen 192 / Formen der Energie 193 / Die Arbeit einer Feder 195 / Das totale Differential einer Funktion 196 / Ein Stahlkörper dehnt sich. Wie ändert sich sein Volumen? 196 / Das totale Differential einer Funktion finden 198 / Totales Differential und Linienintegral: Passt das zusammen? 198 / Zurück zum Stahlkörper: das anschauliche Ergebnis 199 / Kapitel 9 / Der erste Hauptsatz für offene Systeme 207 / Alltägliche Formen der Energie 208 / Herleitung des ersten Hauptsatzes 208 / Wärme fließt über Systemgrenzen 210 / Kein wirkliches System ist ohne Reibung 211 / Offene Systeme können nur technische Arbeit abgeben oder aufnehmen 212 / Die Energien im Eintrittsmassenstrom erfassen 212 / Die Energien im Austrittsmassenstrom feststellen 213 / Der erste Hauptsatz in differentieller Form 214 / Der erste Hauptsatz in integraler Form 216 / Der erste Hauptsatz für die Gesamtmasse eines offenen Systems 218 / Der erste Hauptsatz als Leistungsbilanz 219 / Beispiel: Wärmeübertrager in einer Luftkühlanlage 220 / Technische Arbeit 229 / Kolbenverdichter in Aktion 230 / Absolute technische Arbeit 231 / Leistung der technischen Arbeit 232 / Kapitel 10 / Der erste Hauptsatz für geschlossene Systeme 235 / Herleitung des ersten Hauptsatzes für geschlossene Systeme 235 / Spezifische integrale Form des Hauptsatzes 237 / Energiebilanz des Gesamtsystems 238 / Leistungsbilanz im geschlossenen System 239 / Die thermodynamische Arbeit. 240 / Zum Unterschied zwischen thermodynamischer und technischer Arbeit 241 / Ein neuer Begriff: reversible Wärme 243 / Kapitel 11 / Entropie und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 249 / Alltägliche Vorgänge und gesunder Menschenverstand 249 / Reversible Wärme und das Energieprinzip 251 / Herleitung des zweiten Hauptsatzes für reversible Prozesse 252 / Allgemeine Entropieänderung reversibler Prozesse 257 / Entropieänderung reiner Stoffe 259 / Entropieänderung irreversibler Prozesse 261 / Den zweiten Hauptsatz bei irreversiblen Prozessen prüfen 262 / Entropieänderung eines Universums 265 / Reversible und irreversible Prozesse 272 / Entropie und Unordnung 272 / Was ist Ordnung und was Unordnung? 272 / Statistische Entropie 273 / Kapitel 12 / Dritter und nullter Hauptsatz der Thermodynamik 279 / Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik 279 / Die Unerreichbarkeit des absoluten Nullpunkts 280 / Die Entropie eines Prüfkörpers am absoluten Nullpunkt 280 / Absoluter Nullpunkt: Lässt sich ein Körper auf 0 Kelvin abkühlen? 282 / Nullter Hauptsatz der Thermodynamik 283 // TEIL IV / THERMODYNAMISCHE KREISPROZESSE 285 / Kapitel 13 / Grundlagen der Kreisprozesse 287 / Eigenschaften aller Kreisprozesse 287 / Rechtsläufige Kreisprozesse mit dem Uhrzeigersinn 289 / Linksläufige Kreisprozesse entgegen dem Uhrzeigersinn 290 / Ausführungsarten der Kreisprozesse 290 / Charakteristische Prozessfunktionen der Kreisprozesse 291 / Graphen der Prozessfunktionen 292 / Der erste Hauptsatz für beliebige Kreisprozesse 294 / Kapitel 14 / Rechtsläufige Kreisprozesse 297 / Theoretische Berechnung der Nutzarbeit 297 / Rechenansatz für die abzugebende Nutzarbeit 299 / Theoretische Betrachtung zur Feststellung der abgegebenen Nutzarbeit, / ohne Linienintegrale lösen zu müssen 299 / Thermischer Wirkungsgrad rechtsläufiger Kreisprozesse 303 / Musterbeispiel: rechtsläufiger Carnot-Kreisprozess 304 / Die Transformation des Carnot-Prozesses in das T-s-Diagramm 305 / Weg A: Die Berechnung der Nutzarbeit im p-v-Diagramm 307 / Nutzarbeit im p-v-Diagramm als Flächen repräsentieren 312 / Schwierig: Gleichungen vereinfachen 314 / Weg B: Die Nutzarbeit im T-s-Diagramm berechnen 316 / Weg C: Nutzarbeit aus den Wärmeumsätzen berechnen 317 / Thermischer Wirkungsgrad des rechtsläufigen Carnot-Kreisprozesses 318 / Allgemeine Energieflüsse rechtsläufiger Kreisprozesse 319 / Übersicht: rechtsläufige Kreisprozesse 320 / Otto-Kreisprozess 320 / Diesel-Kreisprozess 322 / Seilinger-Kreisprozess 323 / Stirling-Kreisprozess 324 / Joule-Kreisprozess 325 / Ericson-Kreisprozess 326 / Clausius-Rankine-Kreisprozess 326 / Kapitel 15 / Linksläufige Kreisprozesse 329 / Allgemeiner Energiefluss linksläufiger Kreisprozesse 329 / Wärme- und Kälteziffer 331 / Nutzarbeit bei linksläufigen Kreisprozessen 332 / Musterbeispiel: Linksläufiger Carnot-Kreisprozess 333 / Notwendig: die zuzuführende Nutzarbeit 333 / Wärmeziffer des linksläufigen Carnot-Kreisprozesses 337 / Kälteziffer des linksläufigen Carnot-Kreisprozesses 339 / Temperaturniveaus von Wärmepumpen und Kältemaschinen 340 // TEIL V / WASSER UND WASSERDAMPF 343 / Kapitel 16 / Wasser und Wasserdampf 345 / Allgemeine Phasenänderungen 345 / Aus Eis wird heißer Dampf: Isobarer Verdampfungsvorgang 346 / Neuordnung der Variablen bei Wasserdampfprozessen 349 / 3-d-Phasendiagramm des Wassers 351 / Isobarer Verdampfungsvorgang im 3-d-Phasendiagramm 353 / Die Dampfdruckkurve des Wassers 354 / Internationale Formel zur Berechnung von ps als Funktion von &s 355 / Zweidimensionale Phasendiagramme 356 / Das p-v-Diagramm des reinen Wassers 357 / Das p-ö-Diagramm des reinen Wassers 358 / Das ö-s-Diagramm des reinen Wassers 358 / Das h-s-Diagramm des reinen Wassers 360 / Wasserdampftafel 361 / Die Temperaturtafel (Tafel I) 361 / Die Drucktafel (Tafel II) 365 / Wasser und überhitzter Dampf (Tafel III) 366 / Kapitel 17 / Dampfprozesse 373 / Aus Wasser überhitzten Dampf bereiten 373 / Gesucht: Sattdampfmasse 375 / Abkühlung einer Sattdampfmasse 376 / Idealer und realer Dampfturbinenprozess 379 // TEIL VI / CHEMISCHE THERMODYNAMIK 383 / Kapitel 18 / Verbrennungsreaktionen 385 / Vom Wesen der chemischen Reaktionen 385 / Reaktionsenthalpie 386 / Exotherme Reaktionen 387 / Endotherme Reaktionen 387 / Brennstoffe und ihre Reaktionsgleichungen 388 / Vollständige Verbrennung von Kohlenstoff mit Sauerstoff 389 / Unvollständige Verbrennung von Kohlenstoff mit Sauerstoff 390 / Vollständige Verbrennung von Kohlenmonoxid mit Sauerstoff 391 / Vollständige Verbrennung von Wasserstoff mit Sauerstoff 391 / Vollständige Verbrennung von Schwefel mit Sauerstoff 393 / Vollständige Verbrennungen von Kohlenstoff mit L u ft 393 / Vollständige Verbrennung von Kohlenwasserstoffen 395 / Vollständige Verbrennung von organischen Stoffen 396 / Kapitel 19 / Erster Hauptsatz für chemisch reagierende Substanzen 399 / Herleitung des ersten Hauptsatzes für reagierende Substanzen 399 / Molare Enthalpie der Stoffe 403 / Brennwert und Heizwert 408 / Kapitel 20 / Entropiefunktionen und der zweite Hauptsatz für / chemische Reaktionen 411 / Molare Entropiefunktion eines Einzelgases 411 / Entropiefunktion einer Gasmischung 414 / Partialdruck einer Gasmischung 416 / Entropieänderung einer chemischen Reaktion 418 / Der zweite Hauptsatz der chemischen Thermodynamik 419 / Gesamtentropie ASges des Universums 420 / Gesamtentropie einer Knallgasreaktion 421 / Gibbs-Funktion oder freie Enthalpie 424 / Der chemische Lebensprozess einer Kreatur 424 / Glanz der Wissenschaft: freie Enthalpie 424 / Bedeutungen der Gibbs-Funktion 426 / Die Gibbs-Funktionen bei festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen 428 / Die Standard-Gibbs-Funktion 430 / Standard-Gibbs-Funktion ausgewählter Substanzen 431 / Das Verhalten von chemischen Reaktionen aus Sicht des zweiten Haupt­ / satzes 433 // TEIL VII / DER TOP-TEN-TEIL 435 / Kapitel 21 / Zehn wichtige Gleichungen 437 / Realgasgleichung 437 / Der erste Hauptsatz für offene Systeme 438 / Der erste Hauptsatz für geschlossene Systeme 438 / Reversible Wärme 439 / Der erste Hauptsatz für Kreisprozesse 439 / Der zweite Hauptsatz für reversible Prozesse 440 / Die spezifische Entropieänderung 440 / Gesamtentropie eines Universums 440 / Absolute Größen 441 / Leistung einer Energiegröße 442 / Kapitel 22 / Zehn Energiebetrachtungen 443 / Die Gesichter der potentiellen Energie 443 / Die kinetische Energie 444 / Die innere Energie 445 / Die mechanische Arbeit 446 / Die Enthalpie eines Stoffes 447 / Chemisch gebundene Energie 447 / Die Wärmestrahlung eines Körpers 448 / Was ist Wärme? 449 / Gibbs-Energie und maximal mögliche A rbeit 449 / Helmholtz-Energie und maximale Arbeit 451 / Stichwortverzeichnis 453