Skript Technische Thermodynamik

1.5 

Anwendungsgebiete der Technischen Thermodynamik   

 

Die Technische Thermodynamik bildet die ingenieurwissenschaftliche Basis für das 

Verständnis und die Beschreibung von technischen Prozessen, bei denen es darum 

geht, Energie in nutzbare Formen umzuwandeln oder mit Hilfe von Energie bestimm-

te Wirkungen zu erzielen.  

Beispielhaft seien einige Gebiete der Technik und damit verbundene Aufgaben ge-

nannt (vgl. Doering, Schedwill, 1994,  S. 2): 

Energietechnik 

Erzeugung von elektrischem Strom aus Primärenergie-

trägern wie Kohle, Öl oder Gas 

Heizungstechnik 

Bereitstellung von Wärme aus Kohle, Öl, Gas oder elek-

trischem Strom 

Energieumwandlung  

in Kraftanlagen 

Erzeugung von Antriebsleistung für Fahrzeuge durch Ver-

brennung von Brennstoffen 

Kältetechnik 

Kühlung eines Raumes unter die Umgebungstemperatur 

 

Die systematische Beschreibung von thermodynamischen Vorgängen wie sie in Ma-

schinen und Apparaten ablaufen, erfordert zunächst die Kenntnis von speziellen Be-

griffen, die in der Thermodynamik bestimmte Sachverhalte kennzeichnen. Hierzu 

zählen Begriffe wie System, Zustand, Zustandsgrößen, Zustandsänderung, Prozess 

und Prozessgrößen, die im folgenden Abschnitt erläutert werden.  

 

 

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Kontrollfragen 

 

1.1 

Wie viele und welche Basiseinheiten umfasst das SI-System? 

1.2 

Was ist der Unterschied zwischen den Begriffen „Wärme“ und „Innere  

Energie“? 

1.4 

Welches Prinzip steckt hinter dem Ersten Hauptsatz der Thermodynamik? 

 

 

Übungsaufgaben 

 

1.1 

Welche Arbeit ist zu verrichten, um im Weltraum ein Raumschiff mit einer 

Masse m = 100 t von c

1

 = 7,5 km/s auf c

2

 = 22 km/s zu beschleunigen? 

 

 

1.2 

Welche Arbeit muss ein Kran verrichten, der eine Masse m  = 250 kg am Ha-

ken hat und diese von z

1

 = 20 m auf z

2

 = 70 m Höhe heben soll. Zu Beginn 

des Vorgangs, d. h. bei z

1

  = 20 m Höhe, bewegt sich die Last mit einer Ge-

schwindigkeit  c

1

  = 2 m/s nach oben. Am Ende des Vorgangs, d. h. bei 

z

2

 = 70 m Höhe, soll die Geschwindigkeit nur noch c

2

 = 0,5 m/s betragen. 

Fallbeschleunigung:  g = 9,81 m/s². 

 

1.3 

Mit welcher maximalen Geschwindigkeit bewegt sich ein Pendel, dessen Mas-

se  m  = 50 kg am Ende der 1,5 m langen Pendelstange konzentriert ist und 

dessen maximale Ausschlaghöhe z = 0,45 m über der senkrechten Ruhelage 

sein soll? Fallbeschleunigung: g = 9,81 m/s². 

 

 

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