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Modulbeschreibung

Thermodynamik und Chemie

Inhalt

  • Thermodynamische Zustandsgrößen (Druck, Temperatur, spez. Volumen)

  • Prozessgrößen (Wärme und Arbeit)

  • Erster und zweiter Hauptsatz der Thermodynamik, Enthalpie und Entropie

  • Thermodynamisches Verhalten von idealen Gasen, realen Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten

  • Rechts- und linkslaufende Kreisprozesse

  • Atomarer Aufbau der Materie und Struktur der Elektronenhülle

  • Periodensystem

  • Chemische Bindungen

  • Stoffmenge und Konzentrationen

  • Chemische Reaktionen (Säure-Basen-Rkt, Redox-Reaktionen)

  • Chemische Eigenschaften ausgewählter Stoffe in der Energietechnik (Chemische Stoffe in Batterien, Brennstoffe, etc.)

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden

Fachkompetenz:

  • verschiedene Energieformen unterscheiden und Energiewandlungsvorgänge (1. Hauptsatz) bilanzieren

  • verschiedene Zustände von Materie (Feststoff, Flüssigkeit, Dampf, ideale und reale Gase) unterscheiden

  • durch Energiewandlungen verursachte Zustandsänderungen von Materie quantifizieren und die Veränderung der verschiedenen Zustandsgrößen in Diagrammen darstellen

  • den Ablauf und die Richtung von Energiewandlungsvorgänge verstehen, reversible und irreversible Zustandsänderungen (2. Hauptsatz) unterscheiden und berechnen (Begriff der Entropie)

  • das Grundprinzip verschiedener, in der Technik eingesetzter Kreisprozesse (links- und rechtslaufende) in Diagrammen darstellen sowie deren Wirkungsgrad und Energieumsätze berechnen

  • chemische Reaktionsgleichungen selbständig aufstellen

  • Stoffumsätze bei chemischen Reaktionen bilanzieren

  • die chemischen Eigenschaften insbesondere von Energieträgern (Kraft- und Brennstoffe, Oxidations- und Reduktionsmitteln) einschätzen und deren Reaktionen mit anderen Stoffen vorhersagen

Methodenkompetenz:

  • Stoffdaten (Dichte, spez. Volumen, Enthalpie, Entropie) aus Tabellen und Diagrammen ermitteln

  • Dampfdrucktabellen zur Berechnung von Dampfsystemen anwenden

  • mittels vorgefertigter Stoffdatendiagrammen (p-h-Diagramm, h-s-Diagramm) Kreisprozesse auslegen (Kälteprozesse, Dampfkraft-Prozesse)

  • das Periodensystem zur Berechnung von Molmassen und zur Beschreibung von chemischen Verbindungen (Stabilität, Reaktionsmöglichkeiten) verwenden

ECTS

6 Punkte

Studien- und Prüfungsleistungen

Prüfungsleistungen:
  • Thermodynamik und Chemie (90 min, Klausur)

Lehr- und Lernformen

  • Thermodynamik I (4 SWS, Vorlesung)
  • Chemie (2 SWS, Vorlesung)

Studiengänge

  • Energiesystemtechnik(EST) - Pflichtmodul

Modulverantwortliche

Prof. Dr.-Ing. Martin Müller

Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Georg Kleiser

Literatur

Stephan, Mayinger. Thermodynamik. , , Ausgabe 1Springer, 1700.
Weigand, Köhler, von Wolfersdorf. Thermodynamik kompakt. Springer, 1700.

Quicklinks