Thermodynamik I

Lehrinhalte

Grundlagen der Thermodynamik:
- Formalismus und Grundgrößen (Temperatur, Volumen, Entropie, Druck, chemisches Potential und Teilchenzahl)
- Thermodynamische Potentiale (U, A, H, G)
- Maxwellrelationen
- Wärmekapazität
- Gleichgewichte, Zustände und Prozesse
- Arbeit und Wärme

Die ideale Gasgleichung:
- Vorarbeiten zur idealen Gasgleichung (Gesetz von Boyle-Mariotte, Gesetz von Charles, Gesetz von Amontons, Satz von Avogadro)
- Isoprozesse mit einem idealen Gas

Quasistatische Prozesse mit einem idealen Gas:
- Berechnung von ∆U, ∆W, ∆Q und ∆S für isotherme, isobare, isochore und adiabatische Prozessschritte
- Gesamtheitliche Betrachtung von Kreisprozessen
- Der Carnotprozess als Vergleichsprozess

Reale Gase:
- Van-der-Waals-Gleichung und Virialansatz
- Joule-Thomson-Effekt, Inversionstemperatur und kritischer Kompressionsfaktor
- Kritische Größen
- Konzepte der übereinstimmenden Zustände
- Weitere Zustandsgleichungen (Redlich-Kwong-Gleichung, Soave-Redlich-Kwong-Gleichung, Peng-Robinson-Gleichung)

Die Hauptsätze der Thermodynamik
- Formulierungen der vier Hauptsätze
- Bedeutung für die Thermodynamik im Allgemeinen
- Statistische Absicherung des 2. Hauptsatzes

Phasengleichgewichte:
- Einkomponentiges Mehrphasensystem
- Gesetz von Dalton
- Gesetz von Raoult
- Gesetz von Henry
- Gefrierpunktserniedrigung und Siedepunktserhöhung bei Lösungen (Kryoskopie und Ebullioskopie)
- log(p),H-Diagramm
- Funktionsweise eines Kühlschranks

Studiengang

Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik