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Verfasser
Prof. Dr.-Ing. Knut Thielen, geboren am 6. Oktober 1952 in Duisburg, ist seit Januar
1995 Hochschullehrer an der Fachhochschule Gießen-Friedberg. Dort vertritt er im
Fachbereich Wirtschaftsingenieurwesen die Fächer Thermodynamik, Energietechnik
und Energiewirtschaft.
Seine Berufserfahrungen begannen am Institut für Verbrennung und Gasdynamik
der Gerhard-Mercator-Universität Duisburg. Dort befasste
er sich als Wissenschaftli-
cher Assistent mit der Bildung von Schadstoffen in Verbrennungsprozessen. An-
schließend war er federführend in verschiedenen Unternehmen des Anlagenbaus
und der Energietechnik tätig, zunächst als Leiter der Verfahrensentwicklung für Wir-
belschicht-Feuerungen, später als Leiter einer Entwicklungsgruppe für innovative
Kraftwerkstechnik.
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Einleitung
Die technische Thermodynamik befasst sich als wichtiges theoretisches Grundlagen-
fach mit der Wandlung und Übertragung von Energie. Sie dient dem Verständnis von
Vorgängen, wie sie u. a. in Anlagen der Kraftwerkstechnik, der Heizungs-, Klima-
und Kältetechnik sowie in Kraftmaschinen (Motoren, Turbinen) und Arbeitsmaschi-
nen (Pumpen, Verdichter) stattfinden.
Dieses Skript gibt eine Einführung in die Grundlagen der Thermodynamik und soll
mit den wichtigsten Gesetzen dieses Fachgebietes vertraut machen. Insbesondere
sollen Kenntnisse und Methoden vermittelt werden, die dem Leser gestatten, sich in
einfache Prozesse der Energiewandlung und Energieübertragung hineinzudenken
und diese analysieren und berechnen zu können.
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Lernziele
Nach der Lehrveranstaltung und dem Studium dieses Skriptes sollen Sie
• spezielle Fachausdrücke und fachübliche Redewendungen der Thermodynamik
kennen,
• technische Objekte als System sehen und die Systemgrenzen für energetische
Untersuchungen sinnvoll ziehen können,
• die verschiedenen Kategorien der Zustandsgrößen kennen und Prozessgrößen
von Zustandsgrößen unterscheiden können,
• das Stoffmodell des idealen Gases und das der idealen Flüssigkeit kennen,
• die thermische Zustandsgleichung des idealen Gases anwenden können,
• die Bilanzgleichungen des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik kennen und in
der Lage sein, damit umzugehen,
• die Aussagen des zweiten Hauptsatz der Thermodynamik kennen, Entropieände-
rungen bei Zustandsänderungen von idealen Stoffen berechnen und mit dem T,s-
Diagramm arbeiten können,
• die Berechnungen der Zustandsänderungen bei idealen Gasen vornehmen und
sich deren Darstellung im p,v-Diagramm und im T,s-Diagramm verdeutlichen kön-
nen,
• die Bedeutung der Kreisprozesse kennen und ihre Effizienz berechnen können.
• das Verhalten realer Stoffe kennen und Berechnungen von Zustandsänderungen
von Wasser bei Phasenwechsel vornehmen können,
• Berechnungen mit Mischungen idealer Gase durchführen können und schließlich
• mit der systematischen Vorgehensweise zur Lösung thermodynamischer Aufga-
ben vertraut sein.