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Inhaltsverzeichnis
FormelzeichenXIII
1 Einleitung 1
2 Einheiten physikalischer Größen 3
3 Systeme 6
3.1 Definition von Systemen 6
3.2 Systemarten 7
3.2.1 Geschlossenes System 7
3.2.2 Offenes System 8
3.2.3 Adiabates System 9
3.2.4 Abgeschlossenes System 10
3.2.5 Einphasensystem 10
3.2.6 Mehrphasensystem 11
4 Zustandsgrößen 12
4.1 Materiemenge als Zustandsgröße 12
4.2 Thermische Zustandsgrößen 14
4.2.1 Volumen 14
4.2.2 Druck 14
4.2.3 Temperatur 19
4.3 Klassifizierung 23
4.3.1 Extensive Zustandsgrößen 23
4.3.2 Intensive Zustandsgrößen 23
4.3.3 Spezifische Zustandsgrößen 23
4.3.4 Molare Zustandsgrößen 24
5 Gleichgewichtszustände 25
5.1 Mechanisches Gleichgewicht 25
5.2 Thermisches Gleichgewicht 26
5.3 Chemisches Gleichgewicht 27
5.4 Thermodynamisches Gleichgewicht 27
5.5 Lokales thermodynamisches Gleichgewicht 27
6.Zustandsänderung und Prozeß28
6.1 Definitionen 28
6.1.1 Isochore Zustandsänderung 28
6.1.2 Isobare Zustandsänderung 28
6.1.3 Isotherme Zustandsänderung 29
6.2 Nichtstatische Zustandsänderung 29
6.3 Quasistatische Zustandsänderung 29
6.4 Ausgleichsprozesse 31
6.5 Reversible und irreversible Prozesse 31
7 Zustandsgieichungen 33
7.1 Festkörper 37
7.2 Flüssigkeiten 40
7.3 Ideale Gase 41
7.3.1 Gesetz von Gay-Lussac 42
7.3.2 Gesetz von Boyle-Mariotte 43
7.3.3 Thermische Zustandsgieichung idealer Gase 44
7.3.4 Gesetz von Avogadro 48
7.3.5 Die universelle Gaskonstante 48
7.3.6 Normzustand 50
7.3.7 Mischungen idealer Gase 51
7.4 Reale Gase 57
7.5 Dämpfe 59
7.5.1 Dampfarten 59
7.5.2 Dampfdruckkurven 61
7.5.3 Grenzkurven 61
7.5.4 Thermische Zustandsgieichung des Dampfes 63
8 Kinetische Gastheorie 66
8.1 Druck als Summe von Stoßvorgängen 66
8.2 Die absolute Temperatur und die kinetische Energie 70
9 Arbeit 72
9.1 Definition der Arbeit 72
9.2 Arbeit und Energieübertragung 73
9.3 Arbeit an fluiden Systemen 77
9.3.1 Volumenänderungsarbeit 77
9.3.2 Wellenarbeit 81
9.4 Arbeit und Dissipationsenergie 83
10 Innere Energie und Enthalpie 85
10.1 Innere Energie 85
10.2 Enthalpie 86
10.3 Kalorische Zustandsgieichungen der inneren Energie und der Enthalpie 87
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Sachverzeichnis
AAbgas 228, 266
Abwärme 213, 282
Analyse 297
Anergie 281, 282, 285
Anlage 7, 230, 232, 239, 289
Arbeit 2, 8, 10, 72, 75, 77, 83, 102, 126, 149, 186, 247, 281, 310
- des Kreisprozesses 209, 213, 214
- mechanische 8, 102, 103, 281 polytrope 128, 133
- spezifische 80, 127
- statische 248
- technische 155, 156, 157, 160, 180, 213
Arbeitsausbeute 282
Asche 295, 307, 310
Avogadro-Konstante 13, 48
BBahnkurve 73, 74
Bewertung 213, 216, 289
Brennkammer 6, 9, 227, 255, 260, 266, 312, 317
Brennstoff 6, 8, 9, 216, 295, 300, 312
Brennwert 312
CCarnot-Faktor 239
Carnot-Prozeß 237
Celsius-Temperatur 20, 21, 42
Clausius 134, 165, 170, 171
Clausius-Rankine-Prozeß 233, 234, 293
DDampf 11
- gesättigter 60
- überhitzter 60, 64
Dampfdruckkurve 61
Dampferzeuger 6, 232, 233
Dampfgehalt 63, 64, 94
Dampfkraftanlage 232
Dampfturbine 6, 233
Desublimationslinie 36
Dichte 16, 24, 46, 54, 57, 91, 143, 195
Dieselmotor 9, 216, 221, 225
Diesel-Prozeß 221, 290
Diffusor 270, 276, 279
Diffusorwirkungsgrad
- isentroper 280
Dissipation 32, 83, 106, 129, 135, 156, 167
Drosselung 32
Druck 4, 12, 14, 15
- hydrostatischer 16
Druckmessung 17
Druckverhältnis 225, 230, 245, 251, 273, 273, 274
Düse 221, 270, 279
Düsenströmung 280
Düsenwirkungsgrad
- isentroper 279
EEinspritzverhältnis 222
Elementaranalyse 295, 296, 299, 303
Elemente 298
Energie 1, 9, 31, 78, 83, 103, 149
- chemische 85, 312 elektrische 281, 294
- innere 83, 85, 89, 91, 92, 93, 188, 281
- kinetische 66, 70, 83, 165, 248, 270, 281
- mechanische 76, 83, 84, 153, 155, 282
- potentielle 75, 76, 159, 164, 281, 286
- thermische 155, 156, 247, 262, 270, 310
Energiebilanz 119, 149, 150, 152, 209, 262
Energiebilanzgleichung 154, 161, 184, 284
stationäre Fließprozesse 155
Energieerhaltungssatz 1
- Energieumwandlung 143, 213
Enthalpie 86, 87, 90, 317 idealer Gase 91, 92
- fester und flüssiger Phasen 88, 93
- der Dämpfe 93
- der feuchten Luft 197
Enthalpiedifferenz 89, 92, 97, 105
Enthalpiestrom 146
Entropie 134
- fester und flüssiger Phasen 137
- der Dämpfe 139
- der feuchten Luft 201
- idealer Gase 137
- absolute Entropie 139
- als Zustandsgröße 135
Entropiebilanz 140, 161, 168
Entropiedifferenz 135, 138, 209
Entropieproduktion 136, 142, 167, 238
Entropiestrom 163, 288
Erstarrungslinie 34, 35
Exergie 281
- der Wärme 283, 287
- der Enthalpie 285
- der inneren Energie 286
Exergieverlust 287
Exergieverluststrom 288
FFahrzeuggasturbine 260
Feuchte
- absolute 193
- relative 193
Feuchte Luft
- gesättigte 203
- ungesättigte 204
- übersättigte 203
Feuerung 306
Fließprozesse
- stationäre 154, 162
Flüssigkeit
- ideale 41, 91, 98, 111
Frischdampf 235
Fundamentalgleichung 157
GGas
- ideales 47
Gasgleichung 45
Gaskonstante 45
- allgemeine 49
- individuelle 57
Gasturbine 6, 229, 255
- einfache 255, 259
- offener Gasturbinenprozeß 258
Gasturbinenanlage 9, 211, 227
Gemische 51, 188, 190
Gewicht 3, 16, 19
Gleichgewicht
- chemisches 27, 281
- lokales thermodynamisches 27
- mechanisches 25
- thermisches 26
- thermodynamisches 27
HHauptsatz
- erster 1, 26, 103, 106, 107, 146
- nullter 26, 111
- zweiter 1, 165
- dritter 172
Heizwert 310
IImpulsänderung 68
Innere Energie 85
- fester und flüssiger Phasen 88
- der Dämpfe 93
idealer Gase 92
Isentropenexponent 125, 131
Isentropengleichung 125
JJoule 2, 76
Joule-Prozeß 227, 229, 255, 291
KKältemaschine 210, 212, 214
Kelvin 3, 9, 20
Kilogramm 4, 12
Kondensation 196, 312
Kondensator 6, 215
Kraft 4, 16
Kraftfeld
konservatives 76
Kreisprozeß, reversibler 208, 282
- thermischer Maschinen 216
Kühlwasser 6, 282
LLaval-Druckverhältnis 274
Laval-Düse 277
Leistung 4, 101, 149, 155
Luft 6, 57, 74
- als Sauerstofflieferant 216 trockene 191, 192
Luftüberschuß 304
MManometer 17
Masse 12, 19, 46, 57
Massenanteil 52, 63, 193
Massenbilanz 63, 147, 154
Materie 2, 6, 10, 103, 143
Materiemenge 12, 13
Mechanik 2, 10, 25, 66, 72
Mindestluftbedarf 303
Mindestsauerstoffbedarf 302, 304
Mischung
- idealer Gase 51
- idealer Gase und Dämpfe 190
Mol 3, 12, 48
Molmasse 13
Mollier-Diagramm 204, 207
Molzahl 12, 24
NNaßdampfgebiet 36, 62, 93, 139, 185, 233
Nebel 60, 191
Nernst'sches Wärmetheorem 172
Newton 116
OOtto-Motor 223
Otto-Prozeß 218, 289
Oxidation 297, 303
PPartialdruck 56, 189
Pascal 15
Phase 10, 23, 63, 93
Prozeß 28
- irreversibler 141, 170, 171
- reversibler 119, 122, 129, 172
- quasistationärer 182
- stationärer 154, 168
QQuerschnitt 16, 143, 157
- Verlauf bei einer Düse 275
RReibung 31, 83, 156, 166, 253, 287
Reversibilität 154, 168
SSchallgeschwindigkeit 30, 71, 270, 277
Schmelzgebiet 33
Schmelzlinie 34
Schwerkraft 75
Sekunde 3, 4
Siedelinie 35, 36
Speisewasserpumpe 6, 232
Stoffmenge 3, 12
Strahlung 22, 114, 118
Strömungsprozeß 241
Sublimation 36
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