Thermodynamik : Hauptsätze, reine Stoffe, Mischungen und Reaktionen

Abstract

Thermodynamik ist die Wissenschaft über Energiewandlungen. Da Energiewandlungsvorgänge bei den meisten technischen Vorgänge eine zentrale Rolle spielen, werden in vielen Ingenieursdisziplinen - mehr oder weniger tief - thermodynamische Kompetenzen vorausgesetzt. Themodynamische Kompetenzen erlauben den Ingenieuren, Systeme, Maschinen und Geräte hinsichtlich ihres Energieumsatzes auszulegen sowie Aussagen zur Energieeffizienz abzuleiten. Die hierfür erforderlichen Kenntnisse benötigen vor allem Ingenieure in der Energietechnik und der Verfahrenstechnik, da dort Prozesse mit besonders hohen Energieumsätzen zu gestalten sind. Sie sind jedoch auch ein zentraler Bestandteil ingenieurwissenschaftlicher Überlegungen im Maschinenbau, der Produktionstechnik, Gebäudetechnik, Fahrzeugtechnik, Medizintechnik, Elektrotechnik und vielen anderen Ingenieursdisziplinen. Dieses Buch behandelt zunächst die Grundlagen, wie Energiebilanzen aufzustellen und zu bewerten sind. Hierzu werden insbesondere der erste und der zweite Hauptsatz vorgestellt und zur Bilanzierung verschiedener Systemkategorien angewendet. Das Buch orientiert sich hierbei an der praktischen Anwendung für Ingenieure. Es beschränkt sich in der Regel auf einfache Modelle und Annahmen, wie sie in der tatsächlichen Ingenieurspraxis am häufigsten Anwendung finden. Komplexe Stoffmodelle sowie die physikalisch-chemischen Erklärungen der Ursachen für das Verhalten von Materie werden nur dann ausgeführt, wenn es zum Verständnis der technischen Prozesse wirklich notwendig ist.