Allgemeine und chemische Thermodynamik kurzes Lehrbuch u. Nachschlageschrift für Ingenieure u. technische Physiker
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München
Oldenbourg Verl.
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Autor: Oppitz, Alfred
Jahr: 1952
INHALTSUBERS ICHT
Vorwort *
I. A. Uberblick
B. MeBgroBen und MaBsysteme
C. Der I. Hauptsatz, Grundgleichung der Warmelehre, spezifische
Warme (allgcmein)
Beispiel 7
II. KINETISCHE WAKMETHEOKIK
A. Aggvegatzustande
B. Kinetische Gastheorie
1. Grundlegende Betrachtungen
2. Skizzierung des Rechnungsganges und Ergebnissc
a) Das MAXWELLsche Geschwindigkeitsverteilungsgesetz
b) Erklarung des Makroverhaltens aus den Mittelwerten des Mikro-
verhaltens
c) Das BoLTZMANNsche Gleichverteilungsgesetz der Energie
d) Spezifische Warme idealer Gase und die Innere Energie
Beispiele 2, 3
III. ALLGEMEINE THERMODVNAMIK DER GASE UND DAMPFE
A. Vollkommene Gase
1. Gasgesetze
2. Thermische und kalorische ZustandsgroBen, Zustandsgleichungen.
Absolute Gas- und Technische Arbeit. Spezifische Warme der Gase
a. Die wichtigsten Zustandsanderungen und ihre Darstellung im P,v-
Diagramm
a) Zustandsanderung bei konstanter Temperatur (Isotherme) ....
b) Zustandsanderung ohne Warmezu- oder -abfuhr (Adiabate) ...
c) Polytropische Zustandsanderung
d) Zustandsanderung bei konstantem Yolumen (isochorei
e) Zustandsanderung bei konstantem Druck (Isobare)
t) Ermittlung des Temperaturverlaufes aus der P, r-Kurve
Beispiele 4 bis S
B. Mischungen vollkommener Gase
1. Zustandsgleichungen, spezifische Warme
2. Vermischungstemperatur und Vermischungsdruck
Beispiel 9, 10
1NHALTS0BERSICHT
C. Der II. Hauptsatz der Warmelebre. Begritf der Entropie 58
1. Umkehrbare und nichtumkehrbare Vorgange 55
2. Kreisprozesse, CARNOT-ProzeB , 50
8. CARNOT-ProzeS fur beliebige Korper 5
». Thermodynamische Temperaturskala 60
Der II. Hauptsatz der Warnielehre 60
6. Die Entropie 62
a) Das Wesen der Entropie aus der Gastheorie erklart 68
b) Die Entropie als ZustandsgroBe 66
e) Das CLAt^siussche Integral bei nichtumkehrbaren Vorgangen .. 6f
d) Die Differentialgleichung der Entropie 70
e) Die Entropie der vollkommenen Gase I
f) Die Entropie als RechengroBe und das Warmediagramm 72
a) Das charakteristische Kurvennetz des T, s-Diagramms 78
0) Die Abbildung wichtiger Zustandsanderungen im T, s-Dia
gramm 7 1
g) Technische und niotorische Prozesse und ihre Darstellung ins
P, und T. s-Diagramm 77
a) VergleichsprozeB des OTTO-Motors 78
/}) VergleichsprozeB des Einblase-DiESEL-Motors 80
7) Offener GasturbinenprozeB mit Warmeregeneration 81
h) Entropievermehrung technisch wichtiger Vorgange, Abbildung
wirklicher Prozesse im T, s-Diagramm. Giitegrad 84
o) Entropievermehrung technisch wichtiger Vorgange 84
aj Warmeubertragung unter Temperatursprung 86
-i2) Die Reibung 87
a3) Der Drosselvorgang 87
a4) Mischung zweier Gase verschiedener cliemischer Beschaf-
fenheit ¦ 89
/J) Abbildung wirklicher technischer Arbeitsprozesse im T,s-
Diagramm und die Wertung durch den Giitegrad 92
i) Erkenntnistheoretische Ableitung des Entropiebegriffes und der
absoluten Temperaturskala nach Planck (Temperatur als
integrierender Faktor) 9i
Beispiele 11 bis 19
D. Wirkliche Gase und Dampfe, Phasenumwandlung, Zusammenliang
der ZustandsgroBen 99
1. Verhalten der wirklichen Gase 99
a) JotrLE-THOMSON-Effekt, spezifische Warmen 99
b) Van der WAALSsche Gleichung 03
2. Dampfe, insbesondere VVasserdampf - 9
a) Dampferzeugung 196
b) Kalorische ZustandsgroBen der Dampfe, Warmediagramme T, s
und i, s (Mollieb) H I
c) Zustandsgleichungen .. : • H5
3. Sublimation, Scbmelzvorgang, Tripelpunkt 119
4. Erorterung des allgemeinen Zusammenhanges der ZustandsgroBen 123
Beispiele 20 bis 27
INHALTSl BERSICHT VII
E. Grundiagen iiber Losungen 13
1. Osmose und osmotischer Druck 131
2. Satz von Henry und Dalton. Absorptionsisotherme 133
Gesetze von Raoult, Verdnmpfungs- und Losungswarme 136
Beispiele 28 bis 30
. WA RMEAUSTAU SCH
A. Warmeleitung 13^
Beispiel 31
B. Konvektion 142
a) Grundiegendes zum Warmeiibergang 144
b) Zur Ahnlichkeitstheorie des Warmeiiberganges 14T
»;! Beziehungen fur die Warmeiibergangszahlen einiger Anordnun-
gen 15
Beispiele 32 bis 34
C. Warmestrahlung 153
1. Strahlungsgesetze 155
a) Strahlungsgesetz von Planck fur den schwarzen Korper 155
b) Gesetz von Stefan-Boltzmann fiir den schwarzen Korper ... 158
c) Gesetz von Kirchhoff 156
d) Gesetz von Lambert 157
e) Absorption und Schichtstarke 158
2. Warmeaustausch durch Strahlung 15s
Gasstrahlung und Flammenstrahlung 16 1
Beispiel 36. 30
I . Wiirmedurchgang 161
a) Warmeaustausch im Gleichstrom 162
b) Warmeaustausch im Gegenstrom 163
c) Warmeaustausch im Kreuzstrom 184
Beispiel 37
ME H R ST OF E GEM I SCH E (DAMPF-LUFT-GEMISCHE), i, a-DIA-
GRAMM VOX Mollier, DIFFUSION
1. Dampf-Luft-Gemisc.he 166
2. Diffusion, FiCKSches Gesetz, Ahnlichkeitstheorie vonXussELT und
Schmidt 168
3. Das i, A-Diagramm fur feuchte Luft von Mollifr 171
Beispiele 38 bis 40
GASDYXAM1K
A. Stromende Bewegung der Gase und Dampfe 176
a) Thermodynamische Betrachtung 178
b) Energieumsatz stromender Gase und Stromungsquerschnitte,
Kritisches Druckverhaltnis, Schallgeschwindigkeit 182
c) Ausstromen durch Diisen und Miindungen, DurchfluCmengen,
MacHscher Winkel, stationarer Verdichtungsstofi 187
Beispiel 41, 42
VIII
INHALTSCBERSICHT
B. Mengenzustandsanderungen 190
a) Allgemeine Grundgleichungen und ihre Anwendung 190
b) Der zeitliche Verlauf des Innendruckes beim Ausstromen aus
einem Raum 190
Beispiel 43, 44
VII. TECHNISCHE VERBRENNUNGSLEHRE
A. AbriB iiber die Brennstoffe 200
1. Gesichtspunkte zur Wertung der Brennstoffe 201
2. Die Brennstoffe 202
a) Feste Brennstoffe 202
b) Fliissige Brennstoffe 203
c) Gasformige Brennstoffe 20
B. Statische Verbrennungsbeurteilung 208
1. Aufbau der chemischen Gleichung, Heizwert 208
2. Luftbedarf fiir die Verbrennung . 218
3. Verbrennungstemperatur 217
Reispiele 45 bis 52
VIII. GRUNDLAGEN DER CHEMISCHEN THERMODVNAMIK
A. Gleichgewichtslehre 221
1. Maximale Arbeit, Freie Energie, Freie Enthalpie, Warmetonung.. 221
2. Thermo-chernisches Gleichgewicht 231
a) Homogene Gasgleichgewichte 232
b) Heterogene Gasgleichgewichte 230
3. Berechnung der Dissoziationsgleichgewichte technischer Verbren-
nungsvorgange 236
4. Der III. Hauptsatz der Warnielchre 240
Reispiele 53 bis 50
B. Reaktionskinetik 243
1. Reaktionen in homogenen, gasidrmigen Systemen, VVarmeexplo-
sion, Kettenreaktion 244
2. Reaktionen heterogener Systeme 250
3. Etwas iiber Katalysatoren 250
4. Allgemeine Beschreibung des technischen Verbrennungsablaufes. 251
rx. DIAGRAMME DER VERBREXNCXGSGASE ALS RECHEXHTLFS
MITTEE
1. Das t, l-Diagranim von Rosin und Fehling 253
Beispiel 61
2. Das T, 0-Diagramm fiir Verbrennungsgase von Stodola 250
Beispiel 62
:i. Das 3, 0-Diagramm von Ei/tz und Wolp 260
Beispiel 63
4. Das i, X- und 0, A-Diagramm von Schmidt 266
Beispiel 64
X. SCHRIFTTUMStJBERSICHT MIT HINWEISEN 271
XI. NAMEN- XJND STICHWORTVERZEICHMS 273
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