stefan-braun.net - Homepage von Stefan Braun

Vorlesungen :: Veröffentlichungen

Home :: Impressum


 

 

Vorlesungen

Experimentalphysik
    Elektrizität und Magnetismus, PTI 216 u. PTI 416
    Thermodynamik, PTI 413
    Physik als Nebenfach, PTI 300 u. PTI 301

Physikalische Verfahrenstechnik
    Dünnschichttechnik, PTI 425
    Vakuumtechnik, PTI 425

Vakuum- und Plasmatechnologien
    Vakuumtechnologien, PTI 552

 
     

Vorlesungen zur Thermodynamik

   

Was ist Thermodynamik und wofür braucht man das?
Die Thermodynamik bzw. Wärmelehre beschäftigt sich mit den Eigenschaften der Materie bei unterschiedlichen Temperaturen und den dabei geltenden Gesetzmäßigkeiten. Die wichtigsten makroskopischen und direkt messbaren Größen sind die Temperatur T, das Volumen V und der Druck p. Neben der Aufklärung der Zusammenhänge und Abhängigkeiten zwischen diesen Größen werden in der Wärmelehre außerdem Verknüpfungen mit der Bewegung der Teilchen auf atomarer oder molekularer Ebene hergestellt.
Der Nutzen der Wärmelehre lässt sich bereits im Alltag an vielen Stellen erkennen. So liefert sie z. B. Antworten auf die Fragen, wieviel Energie notwendig ist, um Wasser zum Kochen zu bringen oder welche Ausdehnung eine Bahnschiene bei einer bestimmten Temperaturerhöhung erfährt. Darüber hinaus spielen die Gesetzmäßigkeiten aber vor allem auch bei allen Wärmekraftmaschinen (z. B. Gasturbinen, Dieselmotor, Dampfmaschinen), in der Kälte- und Klimatechnik und in der Energietechnik (z. B. bei Kraftwerken) eine entscheidende Rolle.

Inhalt der Vorlesung
Die Vorlesung umfasst insgesamt 15 Doppelstunden mit den folgenden Schwerpunkten:

  • Temperatur, Temperaturmessung
  • Ausdehnung und Kontraktion von Körpern bei Temperaturänderung
  • Was sind ideale Gase? Wie kann man sie beschrieben? (Zustandsgleichung idealer Gase)
  • Wie hängen die messbaren Größen eines Gases mit der Bewegung der Atome und Moleküle zusammen? (Kinetische Gastheorie)
  • Wie schnell sind die Teilchen in einem idealen Gas? (Maxwell-Boltzmann-Geschwindigkeitsverteilung)
  • Innere Energie und erster Hauptsatz der Thermodynamik
  • Wieviel Wärme kann ein Körper speichern: Wärmekapazität
  • Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik
  • Erzeugung von Wärme und Kälte: Wärmekraftmaschinen, Kältemaschinen
  • Kreisprozesse, Stirlingmotor, Ottomotor
  • Ein Maß für die Unordnung - die Entropie
  • Möglichkeiten des Wärmetransports: Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung

Literatur
Lehrbücher

Aufgabensammlungen

Erklärvideos im Netz

 
 

© 2018 Stefan Braun, Zwickau
sb@stefan-braun.net