Starthilfe Thermodynamik

Dr. Jürgen Schmidt, Ruhmannsfelden (BY), ist Biologe. Er hat bereits eine Vielzahl an Ratgebern im Bereich Terraristik und Aquaristik veröffentlicht.

Diese Teubner-Starthilfe erleichtert den Studierenden an Universitäten und Fachhochschulen den Einstieg in das Fachgebiet und das Verständnis für thermodynamische Aufgabenstellungen. Sie beschränkt sich bewußt auf die wesentlichen Grundlagen, die erfahrungsgemäß die meisten Schwierigkeiten bereiten. Thematische Schwerpunkte sind das Zustandsverhalten einfacher Systeme, die thermodynamischen Hauptsätze und ihre technischen Anwendungen bis hin zu den Kreisprozessen. Die der Thermodynamik eigene Betrachtung von Systemen und die Bilanzierung der Erhaltungsgrößen an ihnen bilden den Leitfaden durch die vorliegende Darstellung. Die exakte und verständliche Darstellung wird durch die Lösung zahlreicher Beispiele anschaulich unterstützt. Das Buch eignet sich damit auch für die Vorbereitung auf Klausuren und Prüfungen.

Symbole und Einheiten.- 1 Thermodynamische Grundbegriffe.- 1.1 Gegenstand der Thermodynamik.- 1.2 Thermodynamische Systeme.- 1.3 Thermodynamisches Gleichgewicht.- 1.4 Zustand und Zustandsgrößen.- 1.5 Zustandsänderungen und Prozesse.- 2 Zustandsverhalten einfacher Systeme.- 2.1 Einstoffsysteme und p, v,T-Verhalten.- 2.2 Die thermische Zustandsgieichung.- 2.3 Die energetische Zustandsgieichung.- 2.4 Ideale Gase.- 2.5 Reale Gase.- 2.6 Inkompressible und schwach kompressible Fluide.- 2.7 Mischungen idealer Gase.- 3 Thermodynamische Hauptsätze.- 3.1 Das Energieerhaltungsprinzip.- 3.3 Die Wärme.- 3.4 Der erste Hauptsatz.- 3.5 Der zweite Hauptsatz.- 3.6 Fundamentalgleichungen und Maxwell-Relationen.- 4 Zustandsänderungen perfekter Gase.- 4.1 Elementare Zustandsänderungen.- 4.2 Polytrope Zustandsänderungen.- 4.3 Berechnung der Zustandsgrößen.- 4.4 Berechnung der Prozeßgrößen.- 5 Bilanzierung offener Systeme.- 5.1 Die Massenbilanz.- 5.2 Die Energiebilanz.- 5.3 Die Entropiebilanz.- 5.4 Die technische Arbeit.- 6 Technische Anwendungen.- 6.1 Adiabate Strömungsprozesse.- 6.2 Der Verdichter.- 6.3 Die Gasturbine.- 6.4 Die Wasserturbine.- 6.5 Die Kreiselpumpe.- 6.6 Der Wärmeübertrager.- 7 Kreisprozesse und Energiewandlung.- 7.1 Grundlagen der Kreisprozesse.- 7.2 Möglichkeiten der Energieumwandlung.- 7.3 Der Carnotsche Kreisprozeß.- Literatur.