Repetitorium Thermodynamik: mit 26 Tabellen, 66 Beispielen, 75 Fragen und 173 Aufgaben
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Wien ; München
Oldenbourg
2004
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SCHNEIDER UNTER MITARBEIT VON STEFAN HAAS MIT 168 ABBILDUNGEN, 26
TABELLEN, 66 BEISPIELEN, 75 FRAGEN UND 173 AUFGABEN R. OLDENBOURG VERLAG
WIEN MUENCHEN 2004 INHALTSVERZEICHNIS 1. GRUNDBEGRIFFE 1 1.1 WAS IST
THERMODYNAMIK? 1 1.2 MIKROSKOPISCHE BETRACHTUNGSWEISE 2 1.3 WICHTIGE
MIKROSKOPISCHE GROESSEN 2 1.4 MAKROSKOPISCHE BETRACHTUNGSWEISE 4 1.5
THERMODYNAMISCHES SYSTEM 4 1.5.1 ALLGEMEINE BEGRIFFE 4 1.5.2 SPEZIELLE
SYSTEME 6 1.6 ZUSTANDSGROESSEN 7 1.6.1 BEGRIFF 7 1.6.2 INTENSIVE UND
EXTENSIVE ZUSTANDSGROESSEN 8 1.6.3 SPEZIFISCHE ZUSTANDSGROESSEN 8 1.6.4
MOLARE ZUSTANDSGROESSEN 10 1.7 THERMODYNAMISCHES GLEICHGEWICHT 10 1.7.1
ALLGEMEINER BEGRIFF 10 1.7.2 LOKALES THERMODYNAMISCHES GLEICHGEWICHT 11
1.8 ZUSTAND UND ZUSTANDSGIEICHUNGEN 12 1.9 ZUSTANDSAENDERUNG UND PROZESS
14 1.9.1 ALLGEMEINE BEGRIFFE 14 1.9.2 QUASISTATISCHE UND NICHTSTATISCHE
ZUSTANDSAENDERUNGEN 14 1.9.3 REVERSIBLE UND IRREVERSIBLE PROZESSE 18 1.10
BILANZGLEICHUNGEN 20 1.11 FRAGEN 21 1.12 AUFGABEN 22 2. TEMPERATUR 23
2.1 THERMISCHES GLEICHGEWICHT 23 2.2 NULLTER HAUPTSATZ DER
THERMODYNAMIK 23 2.3 TEMPERATURBEGRIFF 24 * 2.3.1 TEMPERATUR ZUR
CHARAKTERISIERUNG THERMISCHEN GLEICHGEWICHTS 24 2.3.2 TEMPERATUR ALS
SCHARPARAMETER DER ISOTHERMEN 24 2.3.3 TEMPERATUR ALS ZUSTANDSGROESSE 25
2.4 TEMPERATURSKALEN 26 2.4.1 EMPIRISCHE TEMPERATUREN 26 2.4.2
IDEALGAS-TEMPERATUR 27 2.4.3 ABSOLUTE TEMPERATUR 28 2.4.4
CELSIUS-TEMPERATUR 29 2.5 UNERREICHBARKEIT DES ABSOLUTEN NULLPUNKTS 29
2.6 FRAGEN ....=? 29 2.7 AUFGABEN 30 3. THERMISCHE ZUSTANDSGIEICHUNGEN
31 3.1 BEGRIFF DER THERMISCHEN ZUSTANDSGIEICHUNG 31 3.2 IDEALE GASE 31
3.3 GASGEMISCHE 32 3.3.1 PARTIALDRUCK, PARTIALDICHTE UND PARTIALVOLUMEN
32 3.3.2 KONZENTRATIONSMASSE 33 3.3.3 MOLMASSE EINES GEMISCHES 33 VIII
INHALTSVERZEICHNIS 3.3.4 IDEALE GASGEMISCHE 34 3.4 . REALGASEFFEKTE BEI
HOHEN TEMPERATUREN 35 3.4.1 IDEAL-DISSOZIIERENDES GAS 36 3.4.2
SAHA-GLEICHUNG 36 3.5 REALGASEFFEKTE BEI HOHEN DICHTEN 37 3.5.1
VIRIALFORM DER THERMISCHEN ZUSTANDSGIEICHUNG 38 3.5.2
VAN-DER-WAALS-GLEICHUNG 39 3.6 AUSDEHNUNGSKOEFFIZIENT UND
KOMPRESSIBILITAETSKOEFFIZIENT 40 3.7 FRAGEN , 43 3.8 AUFGABEN 43 4.
ERHALTUNG DER MASSE 46 4.1 MASSENBILANZEN 46 4.2 STOFFBILANZEN 47 4.3
FRAGEN - 49 4.4 AUFGABEN 49 5. ERHALTUNG DER ENERGIE 50 5.1 ARBEIT 50
5.1.1 VOLUMENAENDERUNGSARBEIT 51 5.1.2 WELLENARBEIT 56 5.1.3
GRENZFLAECHENSPANNUNG UND OBERFLAECHENSPANNUNG 57 5.1.4 ELEKTRISCHE ARBEIT
59 5.1.5 ADIABATEN 60 5.2 ENERGIE EINES SYSTEMS 61 5.2.1 KINETISCHE
ENERGIE UND POTENTIELLE ENERGIE 61 5.2.2 GESAMTENERGIE UND INNERE
ENERGIE 62 5.3 ERSTER HAUPTSATZ UND WAERMEBEGRIFF 63 5.4 ENTHALPIE 67 5.5
VERSCHIEBEARBEIT UND TECHNISCHE ARBEIT 70 5.6 FRAGEN . . . . 73 5.7
AUFGABEN 74 6. KALORISCHE ZUSTANDSGIEICHUNGEN UND SPEZIFISCHE
WAERMEKAPAZITAETEN 78 6.1 BEGRIFF DER KALORISCHEN ZUSTANDSGIEICHUNG 78 6.2
BEZIEHUNGEN ZWISCHEN THERMISCHEN UND KALORISCHEN ZUSTANDSGIEICHUNGEN 78
6.3 SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAETEN 80 6.4 JOULE-THOMSON-KOEFFIZIENT 94 6.5
OBERFLAECHEN 95 6.6 FRAGEN 96 6.7 AUFGABEN 97 7. ENERGIEUMWANDLUNGEN 104
7.1 KREISPROZESSE 104 7.1.1 DEFINITION 104 7.1.2 ENERGIEBILANZ FUER
KREISPROZESSE 105 7.1.3 CARNOT SCHER KREISPROZESS 105 7.1.4 TECHNISCH
WICHTIGE KREISPROZESSE (BEISPIELE) 106 7.2 ZWEITER HAUPTSATZ 108 7.3
THERMISCHER WIRKUNGSGRAD UND THERMISCHE LEISTUNGSZAHLEN 111 7.3.1
DEFINITIONEN 111 INHALTSVERZEICHNIS IX 7.3.2 CARNOT-WIRKUNGSGRAD 112
7.3.3 CARNOT-LEISTUNGSZAHLEN 114 7.4 MAXIMALE ARBEIT; EXERGIE UND
ANERGIE 114 7.5 SATZ VON CLAUSIUS 116 7.6 FRAGEN 117 7.7 AUFGABEN 118 8.
ENTROPIE 122 8.1 ENTROPIEBEGRIFF UND ZWEITER HAUPTSATZ 122 8.2 T, 5- UND
T, S-DIAGRAMM 124 8.3 H, S-DIAGRAMM 128 8.4 GIBBS SCHE
FUNDAMENTALGLEICHUNG 129 8.5 CHEMISCHES POTENTIAL 132 8.6
THERMODYNAMISCHE POTENTIALE UND KANONISCHE ZUSTANDSGIEICHUNGEN . . 134
8.6.1 FREIE ENERGIE UND FREIE ENTHALPIE 134 8.6.2 THERMODYNAMISCHE
POTENTIALE UND MAXWELL SCHE BEZIEHUNGEN . 135 8.6.3 KANONISCHE
ZUSTANDSGIEICHUNGEN 136 8.7 NERNST SCHES WAERMETHEOREM (DRITTER
HAUPTSATZ) UND ABSOLUTE ENTROPIE 136 8.8 ENTROPIEBILANZ UND ZWEITER
HAUPTSATZ 138 8.9 CLAUSIUS-DUHEM SCHE UNGLEICHUNG 144 8.10 FRAGEN 145
8.11 AUFGABEN 146 9. THERMODYNAMISCHE GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN 156 9.1
EXTREMALBEDINGUNGEN 156 9.2 GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN FUER HETEROGENE
SYSTEME 157 9.3 REINE STOFFE 158 9.3.1 DREIPHASENGLEICHGEWICHTE
(TRIPELPUNKTE) 158 9.3.2 ZWEIPHASENGLEICHGEWICHTE 159 9.3.3 P,
-DIAGRAMM EINES REINEN STOFFES 162 9.3.4 METASTABILE ZUSTAENDE 163 9.4
MEHRSTOFFSYSTEME 165 9.4-1 FEUCHTE LUFT (FEUCHTE GASE) 165 9.4.2
VERDAMPFUNGSGLEICHGEWICHTE BINAERER GEMISCHE 171 9.4.3
SCHMELZGLEICHGEWICHTE BINAERER GEMISCHE 172 9.5 FRAGEN 173 9.6 AUFGABEN
174 10. PHAENOMENOLOGISCHE GLEICHUNGEN FUER IRREVERSIBLE PROZESSE .... 178
10.1 ALLGEMEINE FORMULIERUNGEN 178 10.2 THERMOELEKTRISCHE PROZESSE 179
10.3 CHEMISCHE REAKTIONEN 185 10.4 FRAGEN 186/ 10.5 AUFGABEN 186
ANTWORTEN UND LOESUNGEN 187 ANHANG: DAMPFTAFELN 213 AUSGEWAEHLTE LITERATUR
215 INDEX 218
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