Technische Wärmelehre:
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| Language: | German |
| Published: |
Würzburg
Vogel
1998
|
| Edition: | 7., durchges. Aufl. |
| Series: | Vogel-Fachbuch : Kamprath-Reihe
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Vorwort...................... 5
Formelzeichen und Einheiten........ 8
Einleitung .................... 10
1 Physikalisch-wärmetechnische
Grundlagen................ 11
1.1 Wärmedehnung fester, flüssiger
gasförmiger Stoffe.......... 11
1.1.1 Wärmedehnung fester Stoffe ... 11
1.1.2 Wärmeausdehnung bei Flüssigkei¬
ten ..................... 13
1.1.3 Wärmeausdehnung der Gase .... 13
1.2 Zustandsgrößen der Gase...... 14
1.2.1 Volumen
V,
spez. Volumen v,
Dichte
ρ
................. 14
1.2.2 Druck und Druckmessung..... 16
1.2.3 Temperatur, Temperaturmessung . 20
1.3 Spezifische Wärmekapazität, An¬
wendungen ............... 23
1.3.1 Wahre und mittlere spez. Wärme¬
kapazität ................. 23
1.3.2 Spezifische Wärmekapazitäten von
festen, flüssigen und gasförmigen
Stoffen.................. 24
1.3.3 Anwendung: Mischungstemperatur 24
1.3.4 Schmelzen und Verdampfen .... 26
1.4 Gasgesetze, Zustandsgieichung der
Gase.................... 28
1.4.1 Gasgesetz von Boyle-Mariotte . . 28
1.4.2 Gasgesetz von Gay-Lussac..... 29
1.4.3 Die allgemeine Zustandsgieichung
der Gase................. 29
1.4.4 Avogadro-Konstante, Massebegriff
Mol, Molvolumen, universelle Gas¬
konstante
R
............... 33
1.5 Wärme und Arbeit.......... 35
1.5.1 Der erste Hauptsatz der Wärme¬
lehre .................... 35
1.5.2 Mechanische und elektrische
Energie wird in Wärmeenergie
umgewandelt.............. 36
1.5.3 Gas und Dämpfe; Umwandlung von
Wärme in Arbeit ........... 38
6
1.5.4 Raumänderungsarbeit Wr, Innere
Energie U, Wärme
Q
........ 40
1.5.5 Technische Arbeit Wv
Robert Mayer, Enthalpie
Я
.... 45
1.5.6 Spez. Wärmekapazitäten cp, cv;
Molwärmen Cmp> Cmv;
к
= Cp/cv . 51
2 Die Zustandsänderungen der
Gase und ihre Darstellung
impo¬
und
Г,
s
-Diagramm......... 55
2.1 Isochore ZÄ (gleichbleibendes
Volumen), Isovolume........ 55
2.2 Isobare ZÄ (gleichbleibender
Druck).................. 57
2.3 Isotherme ZÄ (gleichbleibende
Temperatur)............... 60
2.4 Adiabate (isentrope) ZÄ (ohne
Wärmeeinwirkung).......... 62
2.5 Polytropische ZÄ........... 65
2.6 DieEntropieunddasT^s-Diagramm
(Wärmediagramm).......... 69
2.6.1 Entropie-Diagramme, allgemeine
Grundlage................ 70
2.7 Die
r.ş-Diagramme
der besproche¬
nen ZÄ.................. 73
2.7.1 Die Isochore (v =
konst.)
im T,s-
Diagramm................. 73
2.7.2 Die Isobare (p =
konst.)
im T,s-
Diagramm................ 74
2.7.3 Die Isotherme (T -
konst.)
im T,s-
Diagramm................ 75
2.7.4 Die isentrope (adiabatische) ZÄ im
7,5-Diagramm............. 76
2.7.5 Die polytropische ZÄ im T.s-Dia-
gramm.................. 77
2.8 Ein T^v-Diagramm für Luft..... 79
2.8.1 Zusammenfassung zu einem T,s-
Diagramm für Luft.......... 81
2.8.2 Beispiele zur Anwendung des T.s-
Diagramms............... 83
3 Kreisprozesse mit Maschinen . . 85
3.1 Ein Kreisprozeß mit einer Brenn¬
kraft-Kolbenmaschine; Beispiel. . 85
3.2 Vom 1. zum 2. Hauptsatz der Wär¬
melehre .................. 88
3.2.1 Der 2. Hauptsatz der Wärmelehre
und der Carnotprozeß........ 90
3.3 Abwärme und Frischwärme beim
Kreisprozeß; Bedeutung des Car-
notprozesses; Kälteprozeß ...... 92
3.4 Ausgeführte Kraftmaschinen-
Kreisprozesse .............. 93
3.4.1 Ottoprozeß für den Benzinkolben¬
motor ................... 94
3.4.2 Dieselprozeß im p,v- und
Г.ѕ
-Dia-
gramm.................. 96
3.4.3 Der Seiligerprozeß.......... 99
3.4.4 Der „einfache offene Gasturbinen-
Kreisprozeß ...............100
3.5 Ausgeführte Arbeitsmaschinen-
Prozesse .................106
3.5.1 Kolbenverdichter...........106
3.5.2 Mehrstufige Verdichtung......109
3.5.3 Der Kolbenverdichter im
Γ,ί
-Dia-
gramm
..................113
3.6 Linkslaufender Carnotprozeß, Käl¬
temaschine, Wärmepumpe.....115
3.6.1 Linkslaufender Carnotprozeß, Lei¬
stungsziffer €..............115
3.6.2 Der Kältemaschinenprozeß.....117
3.6.3 Die Wärmepumpe...........120
3.7 Die wirklichen Maschinen. Verlu¬
ste, die über den 7)lh hinaus zum
ηε
führen. Kolben- und Strömungs¬
maschinen ................121
3.7.1 Umkehrbare und nicht umkehrbare
(reversible und irreversible) Vor¬
gänge...................122
3.7.2 Verluste durch Reibung, Wärmelei¬
tung, Drosselung...........123
3.7.3 Die zusätzlichen Verluste bei der
Energie-Umwandlung in den Kol¬
ben- und Strömungsmaschinen . . 124
3.7.4 Die Kolbenmaschinen........124
3.7.5
Die
Strömungsmaschinen......127
4 Der Wasserdampf..........131
4.1 Zustandsgrößen
p, t, v
- vom Was¬
ser bis zum Heißdampf.......132
4.2 Das
/î.p-Diagramm
von Wasser bis
Heißdampf...............135
4.3 Das T,s- und das ^s-Diagramm von
Wasserdampf..............138
4.4 ZÄ des Wasserdampfs; Beispiele 142
4.4.1 Isovolume (Isochore) ZÄ......142
4.4.2 Isobare ZÄ...............143
4.4.3 Isothermische ZÄ...........145
4.4.4 Die isentrope und die polytrope ZÄ;
Zwischenüberhitzung ........146
4.4.5 Drosselung...............149
4.5 Der Clausius-Rankine-Dampf-
kraftprozeß...............150
4.5.1 Darstellung im T,s- und im h,s-Oia-
gramm..................150
4.5.2 Vorteile des Hochdruck-Hochtem¬
peratur-Kreisprozesses........152
4.5.3 Der Dampfkraftprozeß im Kern¬
kraftwerk ................153
4.6 Dampfturbinen, Dampfkraftpro¬
zeß, Kopplung von Kraft und
Wärme..................157
4.7 Der
Gas-und-Dampf-(GuD)-Pro-
zeß erreicht 7;e-Werte über 50%;
Informationen .............159
Literaturverzeichnis........163
Tabellenanhang...........164
Zusammenfassung der wichtig¬
sten Gleichungen...........000
Stichwortverzeichnis........170
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