Technische Thermodynamik

Die Fülle der im In- und Ausland zur Technischen Thermodynamik erschienenen Bücher könnte nur schwer ein weiteres Lehrbuch zu diesem Thema rechtfertigen. Dieses Studienbuch ist deshalb auch betont als Vorlesungsbegleiter konzipiert. Es soll dem Studenten das Mitschreiben ersparen, bietet also in knapper stichwort artiger Notierung die in der Vorlesung vermittelten Informationen. Dadurch wird der Leser auch nicht so leicht zum "Vorauslesen" verführt, hat aber jederzeit die Möglichkeit, das schon Verstandene nachzuschlagen und zu repetieren. Die Litera turhinweise am Ende eines jeden Abschnitts sollen zur weiteren Vertiefung des Stoffes anregen. Die Auswahl des Stoffes entspricht etwa dem Inhalt der an deut schen Hochschulen gehaltenen Einführungsvorlesungen in die Technische Thermo dynamik. Im Vergleich zu bekannten Lehrbüchern wurden die quasistatisch poly tropen Zustandsänderungen mit Rücksicht auf viele technische Problemstellungen etwas ausführlicher behandelt. Einer anschaulichen, insbesondere den Ingenieur ansprechenden Darstellung wurde - wo immer es ohne allzu schwerwiegende Einbußen an genauer Begriffsbestimmung möglich war - der Vorzug gegeben. Speziell bei der Einführung des zweiten Haupt satzes wurde zunächst eine anschauliche Interpretation statistischer Gedankengänge versucht und darauf aufbauend die Aussagen des zweiten Hauptsatzes in Anlehnung an die Formulierungen von R. Haase (Thermodynamik der irreversiblen Prozesse) postuliert.

1. Grundbegriffe. - 1. 1 Thermodynamisches System. - 1. 2 Zustand und Zustandsgrößen; Prozeß. - 1. 3 Natürliche Vorgänge und Gleichgewicht; Temperatur. - 1. 4 Nullter Hauptsatz. - 1. 5 Temperaturfixpunkte und empirische Temperaturskala. - 2. Der Erste Hauptsatz der Thermodynamik (Energieerhaltungsprinzip). - 2. 1 Arbeit am geschlossenen System. - 2. 2 Innere Energie und Wärme. - 2. 3 Erster Hauptsatz für ein geschlossenes System. - 2. 4 Erster Hauptsatz für ein offenes System. - 2. 5 Stationärer Fließprozeß. - 3. Zustandsgleichungen und Zustandsänderungen. - 3. 1 Zustandseigenschaften einfacher Körper. - 3. 2 Thermische Zustandsgleichung idealer Gase. - 3. 3 Kalorische Zustandsgleichung. - 3. 4 Nichtstatische und quasistatische Zustandsänderungen. - 3. 5 Quasistatische Zustandsänderungen in geschlossenen homogenen Systemen. - 3. 6 Quasistatische Zustandsänderungen bei stationären Fließprozessen. - 4. Kreisprozesse. - 4. 1 Kreisprozesse in geschlossenen Systemen. - 4. 2 Kreisprozesse als Folge von stationären Fließprozessen. - 5. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik. - 5. 1 Umkehrbare und nichtumkehrbare Prozesse. - 5. 2 Statistische Deutung des adiabaten Druckausgleichs. - 5. 3 Statistische Energieverteilung. - 5. 4 Wahrscheinlichkeit und Entropie. - 5. 5 Temperatur. - 5. 6 Postulierung des zweiten Hauptsatzes. - 5. 7 Zusammenhang zwischen Wärmeaustausch und Entropieänderung. - 5. 8 Entropie einfacher Stoffe. - 5. 9 T, s-Diagramm für einfache Stoffe. - 5. 10 Molller h, s-Diagramm für einfache Stoffe. - 5. 11 Natürliche Vorgänge und Gleichgewicht. - 5. 12 Umwelt und Energieumwandlung. - 5. 13 Exergie und Anergie. - 6. Zustandsgleichungen realer Gase. - 6. 1 Zustandsgleichungen nach Van der Waals (1873). - 6. 2 Weitere Zustandsgleichungen. - 6. 3 Berechnung kalorischer Zustandsgrößen bei bekannter Zustandsgleichung. -6. 4 Zweiphasengebiete. - 6. 5 Verdampfung. - 6. 6 Mollier h, s-Diagramm für Wasserdampf. - 6. 7 Joule-Thomson-Effekt; Grundlagen der Gasverflüssigung. - 7. Gemische und Mischungsprozesse. - 7. 1 Gemische. - 7. 2 Adiabate Mischung idealer Gase (geschlossenes System). - 7. 3 Stationärer und adiabater Mischungsprozeß. - 7. 4 Feuchte Luft. - 8. Stationäre Verbrennungsprozesse. - 8. 1 Mengenbilanz. - 8. 2 Energiebilanz. - 8. 3 Entropiebilanz und Irreversibilität der Verbrennung. - 9. Strömungs- und Arbeitsprozesse. - 9. 1 Beliebige Expansion bzw. Kompression mit quasistatischer polytroper Zustandsänderung. - 9. 2 Verzögerte und beschleunigte stationäre Strömungsvorgänge ohne Arbeitsleistung. - 9. 3 Stationäre Strömung konstanten Querschnitts mit Wärmeaustausch. - 9. 4 Adiabate Strömungsprozesse. - 9. 5 Arbeitsprozesse mit adiabater Expansion oder Kompression. - 9. 6 Isotherme Kompression (bzw. Expansion). - 9. 7 Mehrstufige Kompression. - 10. Energieumwandlung Wärme-Arbeit. - 10. 1 Thermodynamische Mitteltemperatur beim isobaren Wärmeaustausch (Mittlere Wärmezufuhrtemperatur bzw. Wärmeabfuhrtemperatur). - 10. 2 Dampfkraftprozeß. - 10. 3 Gasturbinenprozesse. - Sachwortverzeichnis.