Kraft- und Arbeitsmaschinen

Formeln und Definitionen aus der Vorlesung Kraft- und Arbeitsmaschinen der Montanuniversität Leoben

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Martin Pucher

Kartei Details

Karten	16
Sprache	Deutsch
Kategorie	Technik
Stufe	Universität
Erstellt / Aktualisiert	10.03.2014 / 16.03.2014
Weblink	https://card2brain.ch/box/kraft_und_arbeitsmaschinen
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Kartenliste

Lernen

Definition Kraftmaschine / Arbeitsmaschine

Kraftmschine = energieumsetzende Maschine

Arbeitsmaschine = stoffumsetzende Maschine

Ggenüberstellung Kolben- / Strömungsmaschine

siehe Tabelle

Erkläre die Hauptsätze der Thermodynamik

1. Hauptsatz:

Verknüpfung unterschiedlicher Energieformen
Energie kann weder vernichtet, noch hergestellt, sondern nur umgeformt werden
Wärme ist eine Energieform
Eine Maschine kann nur jene Energie bereitstellen, die ihr in anderer Form zugeführt wurde

2.Hauptsatz:

Bewertung der Energie
Wärme fließt immer vom wärmeren zum kälteren Körper.

Zähle die Arten der Systeme auf und bechreibe diese.

Offenes System:

instationär offen: instationärer Stoff- und Energietransport d.h. Änderung der im System gespeicherten Energie
stationär offenes System: konstanter Zu und Abfluss von Stoff und Energie --> keine Änderung der im System gespeicherten Energie

geschlossenes System: kein Stofftransport über Systemgrenzen

abgeschlossenes System: kein Energie- und Stofftransport uber Systemgrenzen

Zähle die Arten von Gleichgewichten auf und beschreibe sie.

Mechanisches Ggw: Kräftegleichgewicht

Chemische Ggw: Im Inneren und an den Systemgrenzen finden keine chemischen Reaktionen statt

Thermisches Ggw: Temperatur bleibt konstant

Thermodynamisches Ggw: Kombination von mechanischem, chemischem und thermischem Ggw.

Lokales thermodynamisches Ggw: thermodynamisches Ggw. in einem Teilsystem (nur falls das System unterteilbar ist)

Was sind intensive, extensive und spezifische Zustandsgrößen?

Gib jeweils zwei Beispiele.

Intensive Größen: Masse unabhängig (Druck, Temperatur)

Extensive Größen: Masse abhängig (Volumen, Wärmekapazität)

Spezifische Zustandsgrößen: Zustandsgrößen, welche durch einen Bezug dividiert wurden.

Können auf 1kg (Spezifische Zustandsgrößen) oder auf 1kmol (molare

Zustandsgrößen) bezogen sein

Gib die Formel der Themrische Zustandsgleichung und beschreibe Ihre Gültigkeit.

p*V=n*R*T gilt für reale Gase umso besser je kleiner der Druck und je größer die Temperatur

Gib die kalorischen Zustandsgrüßen mitsamt Formel an und beschreibe sie.

Innere Energie ... U = m*c_v,p*T die in einem Sytem gespeicherte Energie

Entahlpie ... H = U + p*V Innere Energie + Volumenarbeit (Energie die Notwendig war um dem

System PLatz zu schaffen)

Schreibe die Energiebilanz eines geschlossenen thermodynamischen Systems an.

Q₁₂ + W_g12 = U₂-U₁mit W_g12 = W_V + W_diss

dq + dw = du

Q₁₂... zugeführte/abgegebene Wärmemenge

W_g12 ... gesamte am System verrichtete Arbeit

W_v ... Volumenänderungsarbeit

W_diss ... Dissipierte Arbeit (Exergie / Verluste / irreversibel zugeführt Energie)

U ... innere Energie

Schreibe die Energiebilanz eines offenen thermodynamischen Systems an.

Q₁₂ + W_i12 = H₂ - H_{1 mit}W_i12 = W_t + W_{diss und H = U + p*V}

Was ist die Entropie? Erklärung und Formeln.

Entropie = Maß für die Unordnung eines Systems

Skizziere den Carnot-Kreisprozess und gib dessen Eckdaten an.

höchste Temperatur durch Werkstofffestigkeit begrenzt
niedigste Temperatur T_ab > T_Umgebung
Isothermische Zustandsänderung schwierig und nicht für nennenswerten Arbeitsfluss realisierbar
hohe Drücke und sehr große Volumen
gewonnene Arbeit zu umgesetzen Energien sehr klein