Technische Thermodynamik

Wolfgang Heidemann ist Mitglied des Direktoriums des Instituts für Thermodynamik und Wärmetechnik der Universität Stuttgart. Nach seinem Abschluss als Diplom-Ingenieur promovierte er 1995 an der Universität Stuttgart und ist seitdem in Lehre und Forschung tätig in den Bereichen Thermodynamik, Wärmeübertragung und Solartechnik. Neben seiner Lehrtätigkeit an der Universität Stuttgart fungiert er als Lehrbeauftragter an Fach- und Dualen Hochschulen. Dr. Heidemann ist VMI-Förderpreisträger, verliehen durch den Verband der Metallindustrie Baden-Württemberg. Er ist Autor und Co-Autor von mehr als 100 wissenschaftlichen Artikeln in referierten Zeitschriften und Konferenzbänden und fungiert als Editor für die internationale Zeitschrift IJTP (International Journal of Transport Phenomena).

Das Lehrbuch umfasst den klassischen Stoff der technischen Thermodynamik in kompakter Form. In den ersten Kapiteln werden die thermodynamischen Grundbegriffe System, Zustandsgröße, Prozessgröße, thermisches Gleichgewicht und Temperatur eingeführt. Der anschließend diskutierte erste Hauptsatz als thermodynamisches Äquivalent der Energieerhaltung erlaubt in seinen unterschiedlichen Formulierungen die saubere Definition von Arbeit, Wärme, innerer Energie und Enthalpie. Das Modellsystem des idealen Gases ermöglicht die Ableitung von thermischen und kalorischen Zustandsgleichungen und führt hin zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, der das Prinzip der Irreversibilität thermodynamischer Prozesse zum Ausdruck bringt und den Begriff der Entropie motiviert. Die folgenden Kapitel befassen sich mit thermodynamischen Kreisprozessen mit und ohne Phasenänderungen unter Verwendung idealer und realer Gase. Das Buch schließt mit einer Einführung in Gasgemische und die Thermodynamik chemischer Reaktionen, die typischerweise in großtechnischen Prozessen auftreten.
 
Das Buch ist vorlesungsbegleitend und zum Selbststudium geeignet: In jedem Kapitel folgt auf die Darstellung der Grundlagen eine auch zum Nachschlagen nutzbare, ausführliche Zusammenfassung der wichtigsten Sachverhalte und eine Aufgabensammlung. Diese enthält Verständnisfragen im Multiple-Choice-Stil sowie nach Schwierigkeitsgrad gestaffelte Rechenaufgaben. Für das erfolgreiche Selbststudium sind alle Aufgaben mit zweistufigen Lösungshinweisen versehen: im ersten Schritt unterstützen vertiefende Fragen bei der Erarbeitung des Lösungswegs, im zweiten Schritt werden konkrete Hilfestellungen in Form von zu verwendenden Formeln oder Sachverhalten angegeben.

Einleitung
Grundlagen
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik
Der zweite Hauptsaz
Stoffthermodynamik ? Eigenschaften der Materie
Einfache Zustandsänderungen
Exergie
Thermodynamische Prozesse
Gasgemische und feuchte Luft
Chemische Reaktionen