Moduldatenbank - Modul Thermodynamik der Apparate und Maschinen

ID	Lernergebnis
L1	Die Absolventen/innen zeigen Verständnis für die Auswirkungen ingenieurwissenschaftlicher Lösungen in gesellschaftlicher und ökologischer Hinsicht, können Zusammenhänge aufzeigen und in diesem Bezug ihr eigenes berufliches Handeln kritisch hinterfragen.
L2	Die Absolventen/innen können gesellschaftliche Prozesse kritisch hinterfragen und sich an ihnen verantwortungsvoll beteiligen.
L6	Die Absolventen/innen können Phänomene im Bereich der Energie- und Verfahrenstechnik und insbesondere in der Fertigungstechnik erläutern, auf unterschiedlichen Skalen diskutieren und interpretieren.
L7	Die Absolventen/innen verstehen erweiterte und vertiefte Theorien und Konzepte der Energie- und Verfahrenstechnik, des Produktionsmanagements und insbesondere der Fertigungstechnik und können diese samt fachspezifischen Methoden benutzen, um technische Probleme in der industriellen Praxis zu identifizieren und zu lösen. Die dazu nötigen Experimente können sie planen, durchführen, auswerten und interpretieren.
L8	Die Absolventen/innen können Anforderungen für Anlagen, Apparate, Geräte, Maschinen und Prozesse der Produktionstechnik und des Produktionsmanagements definieren und erarbeiten. Sie sind in der Lage, gängige Prozesse der Produktionstechnik und des Produktionsmanagements zu planen, zu steuern und zu überwachen, und können Anlagen und Komponenten entwickeln und betreiben.
L11	Die Absolventen/innen können interdisziplinär zusammenarbeiten, um Probleme an Schnittstellen zu entdecken und zu lösen. Sie wenden verschiedene Methoden an, um mündlich und schriftlich effektiv zu kommunizieren mit Fachkollegen/innen der gleichen und anderer Disziplinen sowohl im nationalen als auch im internationalen Kontext.
L12	Die Absolventen/innen können gängige Prozesse der Produktionstechnik und des Produktionsmanagements und Produkte des Maschinenbaus wissenschaftlich fundiert analysieren und bewerten, wozu sie geeignete Analyse- und Optimierungsmethoden auswählen und mit hoher Handhabungskompetenz anwenden.

Lernergebnis

Die Absolventen/innen zeigen Verständnis für die Auswirkungen ingenieurwissenschaftlicher Lösungen in gesellschaftlicher und ökologischer Hinsicht, können Zusammenhänge aufzeigen und in diesem Bezug ihr eigenes berufliches Handeln kritisch hinterfragen.

Die Absolventen/innen können gesellschaftliche Prozesse kritisch hinterfragen und sich an ihnen verantwortungsvoll beteiligen.

Die Absolventen/innen können Phänomene im Bereich der Energie- und Verfahrenstechnik und insbesondere in der Fertigungstechnik erläutern, auf unterschiedlichen Skalen diskutieren und interpretieren.

Die Absolventen/innen verstehen erweiterte und vertiefte Theorien und Konzepte der Energie- und Verfahrenstechnik, des Produktionsmanagements und insbesondere der Fertigungstechnik und können diese samt fachspezifischen Methoden benutzen, um technische Probleme in der industriellen Praxis zu identifizieren und zu lösen. Die dazu nötigen Experimente können sie planen, durchführen, auswerten und interpretieren.

Die Absolventen/innen können Anforderungen für Anlagen, Apparate, Geräte, Maschinen und Prozesse der Produktionstechnik und des Produktionsmanagements definieren und erarbeiten. Sie sind in der Lage, gängige Prozesse der Produktionstechnik und des Produktionsmanagements zu planen, zu steuern und zu überwachen, und können Anlagen und Komponenten entwickeln und betreiben.

L11

Die Absolventen/innen können interdisziplinär zusammenarbeiten, um Probleme an Schnittstellen zu entdecken und zu lösen. Sie wenden verschiedene Methoden an, um mündlich und schriftlich effektiv zu kommunizieren mit Fachkollegen/innen der gleichen und anderer Disziplinen sowohl im nationalen als auch im internationalen Kontext.

L12

Die Absolventen/innen können gängige Prozesse der Produktionstechnik und des Produktionsmanagements und Produkte des Maschinenbaus wissenschaftlich fundiert analysieren und bewerten, wozu sie geeignete Analyse- und Optimierungsmethoden auswählen und mit hoher Handhabungskompetenz anwenden.

Thermodynamik der Apparate und Maschinen

Code: DBMAB-310

40UV+20UU (60 Unterrichtseinheiten)

Studienjahr: 3

Pflichtfach: ja

Arbeitssprache:
Deutsch

Prüfungsart:
StO 2024: Klausur (120 min)
StO 2021: Klausur (90 min)

[letzte Änderung 13.02.2025]

DBMAB-310 (P720-0029) Maschinenbau / Produktionstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2021 , 3. Studienjahr, Pflichtfach
DBMAB-310 (P720-0029) Maschinenbau / Produktionstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2024 , 3. Studienjahr, Pflichtfach

Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst 60 Unterrichtseinheiten (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtaufwand des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Stunden/ECTS Punkt). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.

Empfohlene Voraussetzungen (Module):
DBMAB-160 Grundlagen der Thermodynamik

[letzte Änderung 13.02.2025]

Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
DBMAB-320 Höhere Thermodynamik und Fluidmechanik

[letzte Änderung 13.02.2025]

Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Jan Christoph Gaukler

Dozent/innen: Prof. Dr.-Ing. Jan Christoph Gaukler

[letzte Änderung 11.06.2021]

Lernziele:
Die Studierenden sind in der Lage, bisherige, aktuelle bzw. zukünftige Entwicklungen der Energietechnik im Rahmen der Energiewende zu benennen, einzuordnen und aus gesellschaftlicher und ökologischer Sicht zu bewerten, um z.B. den gesellschaftlichen Diskurs darüber kritisch und reflektiert zu begleiten und ggf. mitzugestalten.

Die Studierenden verfügen über erweiterte Grundlagen der Thermodynamik (Hauptsätze, Entropie, thermodynamische Hauptgleichungen, irreversible Prozesse, Wirkungsgrade, Exergie und Anergie sowie reale Einstoffsysteme). Sie verstehen thermodynamische Phänomene und Konzepte. Sie können Zustandsänderungen und reversible Kreisprozesse mit Dämpfen berechnen, Energiebilanzen idealer Prozesse aufstellen und Maschinen, die auf Basis eines Wärmekraftprozesses bzw. eines Kälte- bzw. Wärmepumpenprozesses arbeiten, beschreiben. Sie sind in der Lage, thermodynamische Fragestellungen und ingenieurwissenschaftliche Probleme mittlerer Komplexität unter Anwendung mathematischer Methoden selbstständig zu beantworten, indem sie z.B. thermodynamische Prozesse bewerten bzw. optimieren.

[letzte Änderung 13.02.2025]

Inhalt:
• Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik – Vertiefung
  o Formulierungen und Folgesätze
  o Entropie: Definition, Hauptgleichungen der Thermodynamik, thermodynamische Beziehungen und ihre Anwendung
  o Entropiezunahme bei irreversiblen Prozessen: Strömung mit Reibung, Drosselung, Vermischung, Wärmeübertragung
  o Wirkungsgrade von Turbinen und Verdichtern
  o Exergie und Anergie: Exergie geschlossener Systeme, Exergie offener, stationärer Systeme, Exergieverlust,
    exergetischer Wirkungsgrad, Exergie-Anergie-Flussbilder

• Fortsetzung der Diskussion zu bisherigen, aktuellen und zukünftigen Entwicklungen der Energietechnik aus
  naturwissenschaftlich-technischer, gesellschaftlicher und ökologischer Sicht auf Grundlage vertieften Wissens

• Einstoffsysteme
  o Reale Gase: Realgasfaktor, Virialgleichung, Van-der-Waals-Gleichung, Prinzip der übereinstimmenden Zustände,
    kalorische Zustandsgleichungen
  o Grundbegriffe und Gibb’sche Phasenregel
  o Zustandsgrößen im Zweiphasengebiet
  o Clausius-Clayperon-Gleichung und Phasenübergänge
  o Phasendiagramme
  o Einfache Zustandsänderungen im Zweiphasengebiet
  o Kreisprozesse mit Dämpfen:
    o Dampfkraftprozesse (Carnot- u. Clausius-Rankine Prozess)
    o Gas-Dampf-Kombikraftwerk
    o Kaltdampfprozesse (Carnot-, Kälte- und Wärmepumpenprozess)

[letzte Änderung 13.02.2025]

Weitere Lehrmethoden und Medien:
Vorlesungen: Vortrag, Frage- und Impulsunterricht, Unterrichtsgespräch insb. zur ganzheitlichen Betrachtung einer Problemstellung aus naturwissenschaftlich-technischer, ethischer, gesellschaftlicher und ökologischer Sichtweise, Bearbeitung konkreter Problemstellungen in Gruppenarbeit
Übungen: Bearbeitung konkreter Problemstellungen in Gruppenarbeit

[letzte Änderung 13.02.2025]

Literatur:
• H.D. Baehr, St. Kabelac: Thermodynamik – Grundlagen und technische Anwendung (Springer)
• F. Bosnjakovic, K.F. Knoche: Technische Thermodynamik – Teil I (Springer)
• G. Cerbe, G. Wilhelms: Technische Thermodynamik – Theoretische Grundlagen und praktische
Anwendungen (Carl Hanser Verlag)
• D. Flottmann, D. Forst, H. Roßweg: Chemie für Ingenieure (Springer)
• J. Hoinkis, E. Lindner: Chemie für Ingenieure (Wiley-VCH)
• P. W. Atkins, J. de Paula: Physikalische Chemie (Wiley-VCH)

[letzte Änderung 06.09.2021]

[Fri Apr 4 00:20:56 CEST 2025, CKEY=atdaum, BKEY=aswmpt2, CID=DBMAB-310, LANGUAGE=de, DATE=04.04.2025]