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Thermodynamik

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Thermodynamik
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2022
Code: EE1206
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P212-0082
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
3V+1U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 13.12.2018]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

EE1206 (P212-0082) Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2022 , 2. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
EE1405 Prozesstechnik
EE1534 Simulation und Messung von Windkraftanlagen


[letzte Änderung 23.03.2023]
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Matthias Faust
Dozent/innen:
Gerhard Braun


[letzte Änderung 04.11.2024]
Lernziele:
Die Studierenden sind in der Lage:
- Unterschiede zwischen Zustandsgrößen und Prozessgrößen der Thermodynamik aufzuzeigen und zu beschreiben
- Energiebilanzen idealer Prozesse aufzustellen und zu berechnen
- Unterschiede zwischen idealen und realen Zustandsänderungen aufzuzeigen
- p-V, T-s, h-s Diagramme und Dampftafeln zu benutzen und anzuwenden
- Carnot Prozess, drei weitere ideale Gasprozesse und idealen Dampf-Kraft-Prozess zu erläutern und zu berechnen

[letzte Änderung 19.07.2019]
Inhalt:
Einführung und Grundbegriffe
    Thermodynamische Systeme und Zustände
    Druck, Temperatur (Hauptsatz)
    spezifisches Volumen, Dichte, Molmasse
    innerer Zustand, äußerer Zustand, Totalzustand
    Zustandsgleichungen und Zustandsänderungen
    Zustandsgleichung idealer Gase
    Spezifische Wärmekapazitäten für ideale Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik, Einführung und Definition
    Hauptsatz für ein geschlossenes System
    Ausgetauschte Wärme und Arbeit
    Volumen- und Druckänderungsarbeit
    Reibungs- oder Dissipationsarbeit, äußere Arbeit
    1. Hauptsatz für einen stationären Fließprozess
    Einführung der Arbeit und Leistung
    1. Hauptsatz für stationären Fliessprozess
    Definition, Berechnung der technischen Arbeit und Leistung
    Quasistatische Zustandsänderungen homogener Systeme
    Zustandsänderungen isobar, isotherm, isochor, isentrop, polytrop
Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik, Einführung und Definition
    Entropieänderung idealer Gase, Flüssigkeiten, Feststoffe Entropieänderung
    für einen stationären Fließprozess Zustandsänderungen im T-s und h-s-Diagramm
Kreisprozesse, Wirkungsgrade und Leistungsziffern Grundlagen Kreisprozesse,
    rechts- und linkslaufend thermischer Wirkunsgrad, Leistungsziffer idealisierte Kreisprozesse mit idealen Gasen ausgetauschte Wärmen und Arbeiten
Kreisprozesse, Wirkunsgrade und Leistungsziffern
    idealisierte Kreisprozesse mit idealen Gasen
        Vergleichsprozesse (CARNOT)
        Turbinen Prozesse (JOULE)
        Gleichraumprozess (OTTO)
        Gleichdruckprozess (DIESEL
Reine reale Stoffe und deren Anwendung
        Wasser und Wasserdampf
            Zustandsgrößen von flüssigen Wasser
            Zustandsgrößen im Nassdampfgebiet,
            Zustandsgrößen von überhitztem Wasserdampf
Dampfkraftanlagen (CLAUSIUS-RANKINE)
        idealer einstufiger Dampfkraftprozess

[letzte Änderung 19.07.2019]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Leitfaden zur Vorlesung, ßbungsaufgaben zur Vorlesung, Formelsammlung

[letzte Änderung 13.12.2018]
Literatur:
Cerbe, Günter; Hoffmann, Hans-Joachim: Einführung in die Thermodynamik (bzw. Technische Thermodynamik), Hanser, 2002, (akt. Aufl.)
Elsner, Norbert: Grundlagen der technischen Thermodynamik. Band 1: Energielehre und Stoffverhalten, Akademie-Verlag, 1993
Lüdecke, Dorothea; Lüdecke, Christa: Thermodynamik, Springer, 2000
Schmidt, Ernst; Stephan, Karl; Mayinger, Franz: Technische Thermodynamik, Band 1: Einstoffsysteme, Springer, 1975, 11. Aufl.
Schmidt, Ernst; Stephan, Karl; Mayinger, Franz: Technische Thermodynamik, Band 2: Mehrstoffsysteme, Springer, 1977, 11. Aufl.
VDI (Hrsg.): VDI-Wärmeatlas, Springer, (akt. Aufl.)

[letzte Änderung 19.07.2019]
 
[Thu Nov 21 10:37:04 CET 2024, CKEY=b3EE1206, BKEY=ee3, CID=EE1206, LANGUAGE=de, DATE=21.11.2024]