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<title>Physik 1</title>
<cid>UI-PH1</cid>
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<language>Deutsch</language>
<exam>Klausur, 120 min.</exam>
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<cid>E2102</cid>
<branch>Elektro- und Informationstechnik</branch>
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<branch>Umweltingenieurwesen</branch>
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<mandatory_tag>Pflichtfach</mandatory_tag>
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<branch>Umweltingenieurwesen</branch>
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Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 75 Veranstaltungsstunden (= 56.25 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 93.75 Stunden zur Verfügung.
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<pfcid>UI-T-KTE</pfcid>
<pftitle>Konzepte thermischer Energiesysteme</pftitle>
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<pfcid>UI-T-TWF</pfcid>
<pftitle>Einführung Thermodynamik, Wärmeübertragung, Fluidtechnik</pftitle>
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<convenor>Prof. Dr.-Ing. Barbara Hippauf</convenor>
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<lecturer>Prof. Dr.-Ing. Barbara Hippauf</lecturer>
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<objectives>Die Studierenden können
- Kinematische Größen und ihre Zusammenhänge sicher benennen 
- Bewegungsgleichungen für verschiedene Bewegungen und bezüglich verschiedener Bezugssysteme aufstellen
- und daraus Lösungen ermitteln
Die Studierenden können
- Kraft und Impuls als physikalische Größen beschreiben
- und beherrschen mit diesen Größen Ursache, Zustand und Wirkung einer Bewegung zu verdeutlichen
- die Dynamik des Massenpunktes zur Lösung von Gleichungssystemen aufstellen
Die Studierenden können
- Drehmoment und Drehimpuls für die Dynamik der Drehbewegung nutzen
- Analogien und Unterschiede zwischen Translation und Rotation wiedergeben
- die Prinzipien vom Massenpunkt auf den starren Körpern übertragen
Die Studierenden können
- die Definitionen von Arbeit, Leistung und Energie sicher wiedergeben
- und die verschiedenen Einheiten für diese Größen benennen
- den Begriff der konservativen Kraft bei der Definition der potentiellen Energie nutzen
- Impulserhaltung, Drehimpulserhaltung und Energieerhaltung als Methoden an Beispielen wie z. B. beim mehrdimensionalen Stoß  anwenden
- Ursachen von Schweredruck und Auftrieb in Flüssigkeiten und Gasen sowie die Folgerungen daraus wiedergeben
- Temperatur und Wärmemenge als grundlegende Größen beschreiben
- Die Prinzipien und Folgerungen der kinetischen Gastheorie erläutern
- Hauptsätze der Thermodynamik  wiedergeben
- und davon Anwendungen erklären 
</objectives>
<content>Kinematik
Definition der kinematischen Größen bei der geradlinigen Bewegung, 
geradlinige gleichförmige Bewegung, geradlinig gleichmäßig beschleunigte Bewegung, freier Fall, 
nichtgeradlinige Bewegungen, insbesondere Kreisbewegung, schiefer Wurf, Schwingungen
Dynamik des Massenpunktes
Kraft und Impuls, Impulserhaltung, insbesondere elastischer und unelastischer Stoß, Newtonsche Gesetze, 
Reibung, 
Dynamik bei krummliniger Bewegung, insbesondere Kreisbewegung, Drehmoment und Drehimpuls, Drehimpulserhaltung,
Arbeit, Leistung, potentielle und kinetische Energie, Energieerhaltung bei konservativer Kraft,
Gravitationskraft

Dynamik des starren Körpers
Schwerpunkt und Trägheitsmoment eines starren Körpers, Gleichungen der Drehbewegung, 
physikalisches Pendel, Torsionspendel,
Rotationsenergie, Kreisel

Mechanik der Flüssigkeiten und Gase
Schweredruck und Auftrieb in Flüssigkeiten, 
Gesetz des Archimedes und Gesetz von Boyle Mariott,
Schweredruck und Auftrieb in Gasen, insbesondere der Atmosphäre,
laminare Strömung, insbesondre Kontinuitäts- und Bernoulli-Gleichung, Gesetz von Hagen Poisuellle
turbulente Strömung, Reynoldszahl

Wärmelehre
Temperaturbegriff, Messung der Temperatur, Wärmekapazität, 
Phasenumwandlungen, Kinetische Gastheorie, Zustandsgleichung des idealen Gases, van der Waals-Gleichung, Zustandsänderungen, 
Hauptsätze der Thermodynamik, Entropie, Kreisprozesse, Wärme-Kraft-Maschinen, Wärmeleitung, Strahlungsgesetze</content>
<media>Tafel, Skript, Präsentation</media>
<literature>Hering, Ekbert; Martin, Rolf; Stohrer, Martin: Physik für Ingenieure, Springer Vieweg, (akt. Aufl.)
Hering, Ekbert; Martin, Rolf; Stohrer, Martin: Taschenbuch der Mathematik und Physik, Springer Vieweg
Turtur, Claus Wilhelm: Prüfungstrainer Physik, Springer Spektrum</literature>
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