DeutschesFachbuch.de : Thermodynamik Die Grundgesetze der Energie- und Stoffumwandlungen Von Klaus Lucas

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Inhaltsverzeichnis
1.Allgemeine Grundlagen 1
1.1 Energie- und Stoffumwandlungen 1
1.1.1 Energieumwandlungen 2
1.1.2 Stoffumwandlungen 6
1.1.3 Energie- und Stoffumwandlungen in technischen Prozessen 9
1.1.4 Allgemeine Schlussfolgerungen 11
1.2 Die thermodynamische Analyse 13
1.2.1 Das thermodynamische System 14
1.2.2 Das System als fluide Phase 25
1.2.3 Prozess und Zustandsänderung 29
1.3 Kontrollfragen 30
2.Fluide Phasen 33
2.1 Materiemenge und thermische Zustandsgrößen 34
2.1.1 Die Materiemenge 34
2.1.2 Das Volumen 38
2.1.3 Der Druck 38
2.1.4 Die Temperatur 42
2.2 Reinstoffe 50
2.2.1 Der Gaszustand 51
2.2.2 Verdampfung und Kondensation 53
2.2.3 Das Nassdampfgebiet 59
2.2.4 Kritischer Punkt und Tripelpunkt 60
2.2.5 Schmelzen und Erstarren 62
2.2.6 Das gesamte Zustandsgebiet 63
2.3 Gemische 65
2.3.1 Verdampfung und Kondensation 66
2.3.2 Verdunstung und Absorption 74
2.3.3 Entmischung in flüssigen Gemischen 76
2.3.4 Schmelzen und Erstarren in Gemischen 78
2.3.5 Chemische Eigenschaften 80
2.4 Stoffmodelle für Reinstoffe 84
2.4.1 Die Dampftafel 84
2.4.2 Gase bei niedrigen Drücken 85
2.4.3 Flüssigkeiten 87
2.5 Stoffmodelle für Gemische 88
2.5.1 Partielle Größen 88
2.5.2 Gasgemische 90
2.5.3 Gas/Dampf-Gemische 93
2.5.4 Flüssige Gemische 99
2.6 Kontrollfragen 104
2.7 Aufgaben 106
3.Die Materiemengenbilanz 115
3.1 Materiemengenbilanz bei thermischen Energie- und Stoffumwandlungen 116
3.1.1 Umwandlungen reiner Stoffe 117
3.1.2 Umwandlungen von Gemischen 118
3.2 Materiemengenbilanz bei chemischen Energie- und Stoffumwandlungen 126
3.2.1 Vollständig ablaufende Reaktionen 127
3.2.2 Unvollständig ablaufende Reaktionen 133
3.2.3 Die Elementenbilanz 140
3.3 Kontrollfragen 143
3.4 Aufgaben 143
4.Die Energiebilanz 147
4.1 Die Erscheinungsformen der Energie 148
4.1.1 Mechanische Energieformen 148
4.1.2 Innere Energie und Enthalpie 157
4.1.3 Die Energieform Wärme 162
4.2 Energiebilanzgleichungen 165
4.2.1 Geschlossene Systeme 165
4.2.2 Offene Systeme 168
4.2.3 Kreisprozesse 173
4.3 Energiebilanzen bei thermischen Zustandsänderungen 176
4.3.1 Prozesse mit reinen Stoffen 176
4.3.2 Prozesse mit Gemischen 189
4.4 Energiebilanzen bei chemischen Zustandsänderungen 218
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Sachverzeichnis
AAbgasverlust, 238, 351, 374, 376, 401
Abhitzekessel, 372
Abkühlung, 165
Absorber, 499
Absorption, 74, 215, 462, 499
Absorptionsgleichgewicht, 462
Absorptionswärme, 500
Abwärme, 5, 243, 260, 293
Affinität, 446
Aktivität, 459
Aktivitätskoeffizient, 459, 467
Analyse, exergetische, 326, 355, 404
Anergie, 313
Anzapfdampf, 364
Arbeit, 2, 148, 152, 347
- einer Oberfläche, 294
- elektrische, 282, 294
- mechanische, 148
- technische, 157, 271
Arbeitsprozesse, 337, 410
Ausdampfprozess, instationärer, 122, 207
Ausgleichsprozess, 25, 431, 443
Ausgleichsprozesse, 431, 446
Ausnutzungsgrad, 374
Ausströmungsprozess, 187
Avogadro-Zahl, 35, 287
BBar, 39
Befeuchtung, 195
Beladung, 36, 96, 190, 500
Beladungsdiagramm, 506
Benzin, 572
Bewertung
- exergetische, 323
- isentrope, 410
- polytrope, 418
Bildungsenthalpie, 214, 223
Bildungsreaktion, 223
Billardkugelmodell, 33, 158 "Black Box", 24
Blockheizkraftwerk, 240
Boltzmann-Konstante, 287
Boltzmannsche Entropieformel, 289
Braunkohle, 572
Brennkammer, 366
Brennstoffzelle, 6, 311, 327
Brennwert, 231, 572, 573
Brennwertkessel, 94, 229
Bruttoreaktion, 80
Bruttoreaktionsgleichung, 81, 127, 133, 140
Bruttoreaktionsgleichungen
- für Verbrennungsprozesse, 127
CCarnot-Faktor, 350
Carnot-Prozess, 349, 394 "Carnotisierung", 362
Celsius-Skala, 43, 49
Chaos, atomistisches, 286, 328
Clausius-Rankine-Prozess, 351, 352
DDampf
- gesättigter, 60
- überhitzter, 84
Dampf-Wärmepumpenprozess, 395
Dampfdruck, 56, 84, 453
Dampfdruckdiagramm, 55, 69, 453
Dampfdruckkurve, 55, 193
- atomistische Interpretation, 56
- technische Bedeutung, 57
Dampferzeuger, 82, 238, 375
Dampfgehalt, 59
Dampfkältemaschine, 394, 417
Dampfkraftanlage, 57, 184, 352, 371
Dampfspaltung, 133
Dampftafel, 84, 179, 299, 547
Dampfturbine, 180, 412
Destillation, 71, 120
- absatzweise, 122, 206
- stetige, 71
Desublimation, 61
Diesel-Motor, 388
Diffusor, 16, 381, 416
Diffusorwirkungsgrad
- - isentroper, 416
Dissipation, 264, 269, 278, 282, 291, 419
Dissoziation, 36, 228, 233, 474
Drossel, 171, 175, 326, 416
Druck, 38
- atomistische Interpretation, 40
- mechanische Definition, 39
- thermodynamische Definition, 432
Druckmessung, 39
Düse, 342, 382, 415
Düsenwirkungsgrad, isentroper, 416
EEdukte, 81
Elektrolyte, 35, 212
Elementaranalyse, 130
Elementarreaktionen, 81
Elementenbilanz, 81, 140
Elementenerhaltung, 7, 127, 225
Elementenvorrat, 8
Endenergie, 2
- Endnässe, 357
Energie, 147
- chemischer Anteil, 219
- freie, 337, 449
- innere, 157
- Abhängigkeit von der Temperatur, 176
- Abhängigkeit von der Zusammensetzung, 189
- Abhängigkeit von Druck und Volumen, 179
- atomistische Interpretation, 158
- chemischer Anteil, 160
- fühlbare, 160
- idealer Flüssigkeiten, 178
- idealer Gas/Dampf-Gemische, 190
- idealer Gase, 176
- idealer Gasgemische, 189
- idealer Lösungen, 201
- im Nassdampfgebiet, 180
- latente, 160
- partielle molare, 189
- partielle spezifische, 189
- physikalischer Anteil, 160
- thermischer Anteil, 160
- kinetische, 148, 162, 313, 381, 415
- mechanische, 148
- potenzielle, 148, 161, 313
- thermochemische, 158
Energiebilanz, 147
- mechanische, 151
Energiebilanzgleichungen, 165
- geschlossene Systeme, 165
- instationäre Prozesse, 165
- Kreisprozesse, 173
- stationäre Fließprozesse, 169
Energiedurchsatz, 242
Energieentwertung, 260, 312
Energieerhaltungssatz, 4, 147
Energieflussbild, 242
Energiefunktion, 295
Energienutzung, rationelle, 323
Energiequalität, 147, 311
Energieströme, Vorzeichen, 153, 163, 170, 377, 392
Enthalpie
- Abhängigkeit von der Zusammensetzung, 189
- feuchter Luft, 191
- freie, 338, 448
- ideal verdünnter Lösungen, 213
- idealer Flüssigkeiten, 178
- idealer Gas/Dampf-Gemische, 190
- idealer Gase, 176
- idealer Gasgemische, 189
- idealer Lösungen, 201
- im Nassdampfgebiet, 179
- partielle molare, 189, 190, 201, 213
- partielle spezifische, 189
Enthalpiedifferenz, 219
- chemischer Anteil, 219
- thermischer Anteil, 219
Enthalpiestrom, 243
Entmischung, 76
Entmischungstemperatur, 76
Entnahmedampf, 363
Entropie, 262
- absolute, 308
- als Zustandsgrößen, 293
- atomistische Interpretation, 286
- fester Stoffe, 320
- ideal verdünnter Lösungen, 306
- idealer Flüssigkeiten, 299
- idealer Gas/Dampf-Gemische, 304
- idealer Gase, 298
- idealer Gasgemische, 300
- idealer Lösungen, 306
- im Nassdampfgebiet, 299
- partielle molare, 301, 307
- partielle spezifische, 301
- und Energiequalität, 311
- und Ordnung, 286
- und Temperatur, 295
- und Wärme, 278
- Verknüpfung mit Dissipation, 279
Entropiebilanz, 259, 262, 303
- und 2.
Hauptsatz, 290
Entropiedifferenz
- bei chemischen Zustandsänderungen, 308
- bei Verbrennung, 309
Entropieexport, 292, 304
Entropiefluss, 291
Entropieimport, 292
Entropienullpunkt, 308
Entropieproduktion, 291, 293
- atomistische Interpretation, 286
- bei Arbeitstransfer, 284
- bei Dissipation, 283
- bei Mischung, 302, 306
- bei Verbrennung, 311
- bei Wärmetransfer, 284
- und 2.
Hauptsatz, 290
- und Energieentwertung, 323
- und Richtungssinn, 290
- und thermodynamisches Gleichgewicht, 290
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