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Volker Sperlich
Übungsaufgaben zur Thermodynamik mit Mathcad ® (ohne Lösungen)
Vorwort
6
Inhaltsverzeichnis
8
1 Größen und Einheiten der Thermodynamik
10
1.1 Größen und Einheiten, allgemein
10
1.2 Grundgrößen
11
1.3 Abgeleitete Größen
13
2 Thermodynamische Systeme
18
3 Zustandsgleichung
19
4 Energien, der Erste Hauptsatz
22
4.1 Geschlossenes System ( innere Energie, Arbeit, Wärme, 1. Hauptsatz)
22
4.2 Offenes System (Enthalpie, technische Arbeit, Wärme)
27
5 Entropie und T-s-Diagramm
31
6 Zustandsgleichungen für ideale (perfekte) Gase
33
6.1 Zustandsänderungen idealer Gase bei konstantem Polytropenexponent
34
6.2 Allgemeine Zustandsänderungen idealer Gase
50
7 Kreisprozesse, Carnot-Prozess
51
8 Der Zweite Hauptsatz
55
9 Exergie und Anergie, irreversible Prozesse
59
9.1 Exergie und Anergie eines geschlossenen Systems
59
9.2 Exergie eines Massenstromes (Exergie der Enthalpie)
60
9.3 Exergie der Wärme
61
9.4 Kraft-Wärme-Kopplung
63
9.5 Spezielle irreversible Prozesse
64
10 Mischungen idealer Gase
69
11 Spezifische Wärmekapazität idealer Gase
73
12 Feuchte Luft
78
13 Das Zustandsverhalten reiner Stoffe
84
13.1 Allgemeines
84
13.2 Das Zustandsverhalten von Wasser
85
14 Verbrennung
97
14.1 Stoffbilanzen
97
14.2 Brennwert, Heizwert und theoretische Verbrennungstemperatur
101
14.3 Wasserdampftaupunkt des Rauchgases
104
14.4 Abgaskontrolle
107
15 Vergleichsprozesse für spezielle Maschinen
109
15.1 Otto-Prozess
109
15.2 Diesel-Prozess
111
15.3 Seiliger-Prozess
111
15.4 Joule-Prozess
112
15.5 Clausius-Rankine-Prozess
113
15.6 Kaltdampfprozess zum Kühlen und Heizen
115
16 Wärmeübertragung
117
16.1 Wärmeleitung
117
16.2 Konvektion
120
16.3 Wärmedurchgang
123
16.4 Wärmeübertrager
126
16.5 Wärmestrahlung
130
17 Hinweise zum Arbeiten mit dem Übungsbuch
139
17.1 Systemvoraussetzungen
139
17.2 CD-ROM zum Buch
139
17.3 Elektronische Bücher in Mathcad
139
17.4 Das Elektronische Buch „Übungsaufgaben zur Thermodynamik“
140
17.5 Programmstart
141
17.6 Voraussetzungen zur Aktivierung aller Funktionen des Übungsbuches
144
17.7 Weitere wichtige Hinweise
145
18 Literaturverzeichnis
148
19 Sachwortverzeichnis
150
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