Thermodynamik Herbert Windisch ISBN: 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH Abbildungsübersicht / List of Figures Tabellenübersicht.

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1 Thermodynamik Herbert Windisch ISBN: 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH Abbildungsübersicht / List of Figures Tabellenübersicht / List of Tables

2 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 2 Abbildung 1-1: Betrachtungsweisen in der Thermodynamik

3 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 3 Abbildung 2-1: Wärmeaustauscher (Rekuperator)

4 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 4 Abbildung 2-2: Ersatzbild Wasser/Öl-Ku ̈ hler

5 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 5 Abbildung 2-3: Zylinder mit beweglichen Kolben

6 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 6 Abbildung 2-4: Geschlossenes adiabates System

7 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 7 Abbildung 2-5: Homogenes, heterogenes, kontinuierliches System

8 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 8 Abbildung 2-6: Druck und Teilchenimpuls

9 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 9 Abbildung 2-7: Thermisches Gleichgewicht

10 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 10 Tabelle 2-1: Kalibrierpunkte fu ̈ r ITS-90 [29]

11 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 11 Abbildung 2-8: Temperaturskalen

12 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 12 Abbildung 2-9: Extensive und intensive Zustandsgrößen

13 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 13 Abbildung 2-10: Boyle-Mariott’sches Gesetz

14 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 14 Tabelle 2-2: Korrekturfaktoren fu ̈ r Luft

15 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 15 Abbildung 2-11: p,v-Diagramm mit Isolinien

16 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 16 Abbildung 3-1: Vorzeichendefinition fu ̈ r Energieströme an Systemen

17 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 17 Abbildung 3-2: Nichtstatische Zustandsänderung

18 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 18 Abbildung 3-3: Nichtstatische Zustandsänderung im p,v-Diagramm

19 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 19 Abbildung 3-4: Quasistatische Zustandsänderung

20 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 20 Abbildung 3-5: Wärmefluss durch eine Wand mit konstantem Temperaturgefälle

21 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 21 Abbildung 3-6: Stationärer Fließprozess

22 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 22 Abbildung 3-7: Instationärer Fließprozess

23 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 23 Abbildung 3-8: Perpetuum mobile des Jacopo de Strada

24 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 24 Tabelle 3-1: spezifische Wärmekapazität c p als Funktion von T fu ̈ r einige Flu ̈ ssigkeiten bei 0,1 MPa. Gu ̈ ltigkeitsbereich und Koeffizienten fu ̈ r Formel 3.4. Aus [29].

25 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 25 Abbildung 3-9: Beliebiger Verlauf fu ̈ r c = f (T)

26 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 26 Abbildung 3-10: Mittlere spez. Wärmekapazität bei linearem Verlauf

27 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 27 Tabelle 3-2: mittlere spezifische Wärmekapazitäten c pm von 0 bis ϑ fu ̈ r einige Gase bei 0,1 MPa [15] in kJ/kgK

28 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 28 Tabelle 3-3: mittlere spezifische Wärmekapazitäten c pm von 0 bis ϑ fu ̈ r einige Metalle [15] in kJ/kgK

29 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 29 Abbildung 3-11: Ermittlung der mittleren spez. Wärmekapazität zwischen den Temperaturen ϑ 1 und ϑ 2

30 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 30 Abbildung 3-12: Verlauf der wahren spezifischen Wärmekapazität von Eisen. Bei 755 °C magnetischer Umwandlungspunkt (Curie-Punkt), bei 915 °C Umwandlung von β- in γ-Eisen

31 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 31 Abbildung 3-13: Verlauf der wahren spezifischen Wärmekapazität von unterschiedlich legiertem Gusseisen

32 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 32 Tabelle 3-4: Legierungsbestandteile der drei verschiedenen Gusseisenarten aus Abb. 3-13.

33 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 33 Tabelle 3-5: Wahre spez. Wärmekapazität von Wasser als Flu ̈ ssigkeit bei 980 hPa.

34 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 34 Abbildung 3-14: Kalorimeter

35 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 35 Tabelle 3-6: Schmelz- und Verdampfungsenthalpie bei entsprechenden Temperaturen und 0,1 MPa

36 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 36 Abbildung 3-15: Reibungsversuch von Joule

37 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 37 Abbildung 3-16: Volumenänderungsarbeit

38 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 38 Abbildung 3-17: Volumenänderungsarbeit im p,v-Diagramm

39 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 39 Abbildung 3-18: Wellenarbeit am isochoren, geschlossenen System mit adiabaten Wänden

40 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 40 Abbildung 3-19: Volumenänderungs- und Wellenarbeit am geschlossenen System

41 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 41 Abbildung 3-20: Elektrische Arbeit an einem System

42 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 42 Abbildung 4-1: Geschlossenes, adiabates System mit der Möglichkeit, verschiedene Arten von Arbeit zuzufu ̈ hren

43 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 43 Abbildung 4-2: p,v-Diagramm zu 4.1

44 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 44 Abbildung 4-3: Isochores, adiabates System mit Wellenarbeit und Veränderung der Inneren Energie

45 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 45 Abbildung 4-4: Änderung der Inneren Energie durch einen Wärmespeicher

46 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 46 Abbildung 4-5: Arbeit und Wärme am geschlossenen System

47 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 47 Abbildung 4-6: Innere und äußere Energie

48 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 48 Abbildung 4-7: Offener, stationärer Prozess

49 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 49 Abbildung 4-8: Stationäres, offenes System mit Wärmetauscher und Turbine

50 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 50 Abbildung 4-9: Verschiedene Stationen des Prozesses

51 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 51 Abbildung 4-10: Zusammenhang von Integral vdp und Integral pdv

52 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 52 Abbildung 4-11: Wärmeu ̈ bertragung nur in Richtung Temperaturgefälle

53 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 53 Abbildung 4-12: Reibung nur in Richtung der Zunahme der Inneren Energie

54 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 54 Abbildung 4-13: Mischung nur in Richtung Vermischung

55 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 55 Abbildung 4-14: Drosselung nur in Richtung Druckgefälle (Entspannung ohne Arbeitsleistung)

56 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 56 Abbildung 4-15: Abgeschlossenes System mit zwei Untersystemen, die u ̈ ber eine bewegliche diatherme Wand verbunden sind.

57 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 57 Abbildung 5-1: Arbeit und Wärme im p,v- bzw. T,s-Diagramm

58 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 58 Abbildung 5-2: Die Isochore im p,v- und T,s-Diagramm

59 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 59 Abbildung 5-3: Die Isobare im p,v- und T,s-Diagramm

60 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 60 Abbildung 5-4: Steigung der Isochoren und der Isobaren im T,s-Diagramm

61 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 61 Abbildung 5-5: Die Isotherme im p,v- und T,s-Diagramm

62 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 62 Abbildung 5-6: Isochore und Isobare als parallel verschobene Exponentialkurven

63 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 63 Abbildung 5-7: Die Isentrope im p,v- und T,s-Diagramm

64 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 64 Abbildung 5-8: Irreversible = reibungsbehaftete Expansion und Kompression

65 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 65 Abbildung 5-9: Polytrope, Isentrope, Isotherme, Isobare und Isochore im p,v- und T,s-Diagramm

66 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 66 Abbildung 5-10: Polytrope Verdichtung

67 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 67 Abbildung 6-1: Experiment zum Raumanteil

68 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 68 Abbildung 6-2: Experiment zum Massenanteil

69 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 69 Tabelle 6-1

70 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 70 Abbildung 6-3: p,v,T-Diagramm eines Stoffes; fu ̈ r eine anschauliche Darstellung ist das spezifische Volumen logarithmisch aufgetragen [10]

71 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 71 Abbildung 6-4: Druck-/Temperaturabhängigkeit der Phasenwechsel bei Wasser [2]

72 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 72 Tabelle 6-2: Sättigungszustand (Temperaturtafel) von Wasser. Aus [6], Seite 627, Tabelle A.1.151

73 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 73 Abbildung 6-5: T,s-Diagramm fu ̈ r Wasser [2]

74 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 74 Abbildung 6-6: h,s-Diagramm nach Mollier fu ̈ r Wasserdampf (Ausschnitt) [2]

75 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 75 Abbildung 6-7: Experiment zu Partialdruck

76 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 76 Abbildung 6-8: Sättigungsdruck und Taupunkt

77 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 77 Abbildung 6-9: h,x-Diagramm nach Mollier [2]

78 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 78 Abbildung 7-1: Arbeit entlang ein und derselben Zustandsänderung

79 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 79 Abbildung 7-2: Arbeitsgewinn durch unterschiedliche Zustandsänderungen

80 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 80 Abbildung 7-3: Ein einfacher Kreisprozess als Beispiel

81 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 81 Abbildung 7-4: Kompressions- und Expansionsarbeit des Kreisprozesses aus Abb. 7-3

82 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 82 Abbildung 7-5: In Teilprozesse zerlegter Kreisprozess

83 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 83 Abbildung 7-6: Das p,v-Diagramm eines Zweitaktmotors als Beispiel fu ̈ r eine Kraftmaschine

84 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 84 Abbildung 7-7: Das p,v-Diagramm eines Verdichters als Beispiel fu ̈ r eine Arbeitsmaschine

85 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 85 Abbildung 7-8: Exergieverlust

86 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 86 Abbildung 7-9: Schema einer Maschine fu ̈ r einen Carnot-Prozess

87 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 87 Abbildung 7-10: Der Carnot-Prozess im p,v- und T,s-Diagramm

88 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 88 Abbildung 7-11: Zwei unterschiedliche Carnot-Prozesse mit gleicher zugefu ̈ hrter Wärmemenge

89 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 89 Abbildung 7-12: η th,c als Funktion der oberen Prozesstemperatur bei T u = 293 K

90 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 90 Abbildung 7-13: Volumina in einem Hubkolbenmotor

91 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 91 Abbildung 7-14: Der Gleichraum-Prozess im p,v- und T,s-Diagramm

92 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 92 Abbildung 7-15: Der thermische Wirkungsgrad des Gleichraum-Prozesses in Abhängigkeit des Verdichtungsverhältnisses

93 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 93 Abbildung 7-16: Der Gleichdruck-Prozess im p,v- und T,s-Diagramm

94 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 94 Abbildung 7-17: Abhängigkeit von η th,p von ε und q*

95 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 95 Abbildung 7-18: Der Seiliger-Prozess im p,v- und T,s-Diagramm

96 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 96 Abbildung 7-19: Schema einer Gasturbine

97 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 97 Abbildung 7-20: Der Joule-Prozess im p,v- und T,s-Diagramm

98 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 98 Abbildung 7-21: Der Wirkungsgrad bei Joule-Prozessen als Funktion von π

99 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 99 Abbildung 7-22: Wirkungsgrad und Prozessarbeit beim Joule-Prozess

100 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 100 Abbildung 7-23: Exergieverluste im T,s-Diagramm

101 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 101 Abbildung 7-24: Gas- und Dampfturbinen-(GUD-)Kraftwerk; Funktionsprinzip

102 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 102 Abbildung 7-25: Der Stirling-Prozess im p,v- und T,s-Diagramm

103 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 103 Abbildung 7-26: Die 4 Phasen des Stirling-Doppelkolbenmotors

104 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 104 Abbildung 7-27: Angepasstes p,v-Diagramm fu ̈ r den Doppelkolbenmotor

105 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 105 Abbildung 7-28: Schema einer Dampfturbinenanlage

106 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 106 Abbildung 7-29: reversibler Clausius-Rankine-Prozess im T,s-Diagramm

107 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 107 Tabelle 7-1: Auszug aus der Wasserdampftafel fu ̈ r u ̈ berhitzten Dampf [35]:

108 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 108 Abbildung 7-30: Prinzipskizze fu ̈ r einen Ku ̈ hlschrank, der nach dem Carnot-Prozess arbeitet, mit T,s-Diagramm

109 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 109 Abbildung 7-31: Linksläufiger Joule-Prozess fu ̈ r eine Kältemaschine

110 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 110 Abbildung 7-32: Prinzipskizze und T,s-Diagramm fu ̈ r Kaltluftmaschine mit innerem Wärmeaustausch

111 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 111 Abbildung 7-33: Schematische Darstellung und T,s-Diagramm einer Dampfkältemaschine

112 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 112 Abbildung 7-34: Schematische Darstellung und p,v-Diagramm des verlustlosen Verdichters

113 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 113 Abbildung 7-35: Isentrope und isotherme Verdichtung im p,v-Diagramm

114 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 114 Abbildung 7-36: Dreistufige Verdichtung mit isobarer Zwischenku ̈ hlung

115 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 115 Abbildung 7-37: Fu ̈ llungsverlust durch schädlichen Raum

116 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 116 Abbildung 7-38: Verringerung der Fu ̈ llungsverluste bei mehrstufiger Verdichtung

117 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 117 Abbildung 7-39: Verdichtung im T,s-Diagramm

118 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 118 Abbildung 7-40: Mehrstufige polytrope Verdichtung im T,s-Diagramm

119 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 119 Abbildung 7-41: Reversible und reibungsbehaftete, adiabate Verdichtung im h,s-Diagramm

120 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 120 Abbildung 7-42: Reversible und reibungsbehaftete, adiabate Expansion im h,s-Diagramm (Turbine)

121 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 121 Abbildung 8-1: h,s-Diagramm fu ̈ r adiabate Strömungsprozesse

122 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 122 Abbildung 8-2: Fannokurven [10]

123 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 123 Abbildung 8-3: Strömungshindernisse am Beispiel von Blende und Drosselklappe

124 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 124 Abbildung 8-4: Du ̈ se fu ̈ r den Unterschallbereich

125 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 125 Abbildung 8-5: Isentrope und reibungsbehaftete Zustandsänderung in einer Du ̈ se

126 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 126 Abbildung 8-6: Diffusor fu ̈ r den Unterschallbereich

127 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 127 Abbildung 8-7: Isentrope und reibungsbehaftete Zustandsänderung in einem Diffusor

128 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 128 Abbildung 8-8: Lavaldu ̈ se fu ̈ r den Überschallbereich

129 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 129 Abbildung 8-9: Querschnittsverlauf fu ̈ r einen Überschalldiffusor

130 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 130 Abbildung 9-1: Stationärer Wärmestrom

131 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 131 Abbildung 9-2: Raumheizung durch einen Heizkörper als Beispiel fu ̈ r freie Konvektion

132 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 132 Abbildung 9-3: Schematische Darstellung eines Föhns als Beispiel fu ̈ r erzwungene Konvektion

133 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 133 Abbildung 9-4: Wärmeu ̈ bertragung durch Strahlung

134 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 134 Abbildung 9-5: Stationäre Wärmeleitung

135 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 135 Abbildung 9-6: Stationäre Wärmeleitung durch eine ebene Wand

136 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 136 Abbildung 9-7: Wärmeleitfähigkeit von Kupfer im Bereich u ̈ blicher und tiefer Temperaturen [13]

137 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 137 Tabelle 9-1: Einige λ-Werte bei 20 °C und 0,1 MPa

138 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 138 Abbildung 9-8: Isolierwirkung von Dämmstoffen

139 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 139 Abbildung 9-9: Temperaturverlauf in einer mehrschichtigen ebenen Wand

140 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 140 Abbildung 9-10: Wärmeleitung durch eine zylindrische Wand

141 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 141 Abbildung 9-11: Wärmeleitung durch eine mehrschichtige zylindrische Wand

142 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 142 Abbildung 9-12: Temperaturverlauf im Wärmeu ̈ bergang

143 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 143 Abbildung 9-13: Beispiele fu ̈ r den gleichwertigen Durchmesser [15]

144 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 144 Tabelle 9-2: Stoffwerte fu ̈ r Flu ̈ ssigkeiten bei 0,1013 MPa

145 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 145 Tabelle 9-3: Stoffwerte fu ̈ r Gase bei 0,1 MPa

146 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 146 Abbildung 9-14: Kondensablauf bei Filmkondensation am a) waagerechten Zylinder oder b) senkrechten Zylinder oder Wand und bei c) Tropfenkondensation

147 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 147 Abbildung 9-15: Filmkondensation

148 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 148 Tabelle 9-4: Nußelt-Beziehungen fu ̈ r Filmkondensation

149 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 149 Abbildung 9-16: Siedeformen

150 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 150 Abbildung 9-17: Einfluss der Temperaturdifferenz an der Wand ( ϑ S − ϑ W )=Δ ϑ auf die Wärmeu ̈ bergangszahl α beim Sieden fu ̈ r Wasser bei 0,1 MPa

151 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 151 Tabelle 9-5: Beziehungen fu ̈ r die Wärmeu ̈ bergangszahl bei Sieden in ruhendem Wasser

152 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 152 Abbildung 9-18: Einfacher Wärmedurchgang am Beispiel eines Autoku ̈ hlers

153 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 153 Abbildung 9-19: Analogiemodell Massenerhaltungssatz und Energieerhaltungssatz im Wärmedurchgang

154 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 154 Abbildung 9-20: Wellenlängenverteilung (Spektrum) elektromagnetischer Strahlung

155 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 155 Abbildung 9-21: Vorgänge beim Auftreffen von Strahlung

156 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 156 Tabelle 9-6: Mittlere Absorptionskoeffizienten

157 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 157 Abbildung 9-22: Intensitätsverteilung der Strahlung eines schwarzen Körpers bei verschiedenen Temperaturen [2]

158 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 158 Abbildung 9-23: Emission eines Strahlers in den daru ̈ ber liegenden Halbraum

159 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 159 Abbildung 9-24: Kosinusgesetz nach Lambert (1728–1777)

160 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 160 Abbildung 9-25: Zwei beliebig im Raum angeordnete Flächen, die sich gegenseitig bestrahlen

161 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 161 Abbildung 9-26: Wärmeaustausch durch Strahlung bei a) parallel gegenu ̈ ber stehenden Flächen und b) komplett umschlossenem Körper

162 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 162 Abbildung 9-27: Vereinfachte Darstellung eines NDIRA-Messgerätes zur Messung von Gaskonzentrationen

163 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 163 Abbildung 9-28: Rekuperator

164 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 164 Abbildung 9-29: Cowper als Beispiel fu ̈ r einen Regenerator

165 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 165 Abbildung 9-30: Ku ̈ hlturm als Beispiel fu ̈ r einen Mischwärmetauscher

166 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 166 Abbildung 9-31: Gleichstrom- und Gegenstromrekuperator

167 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 167 Abbildung 9-32: Kreuzstrom und Kreuzgegenstrom im Mehrfachdurchgang

168 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 168 Abbildung 9-33: Temperaturverlauf an einem Gleichstromrekuperator

169 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 169 Abbildung 9-34: Temperaturverlauf an einem Gegenstromrekuperator

170 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 170 Abbildung 9-35: Bezeichnungen zur Herleitung der mittleren logarithmischen Temperaturdifferenz

171 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 171 Tabelle 10-1: Historische Einheiten[1][26]

172 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 172 Tabelle 10-2a: Imperiales Maßsystem[1][26], Britische (UK) und US-Maßeinheiten

173 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 173 Tabelle 10-2b: Fortsetzung Imperiales Maßsystem[1][26], Britische (UK) und US-Maßeinheiten

174 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 174 Tabelle 3-1a: Spezifische Wärmekapazität c p als Funktion von T fu ̈ r einige Flu ̈ ssigkeiten bei 0,1 MPa. Gu ̈ ltigkeitsbereich und Koeffizienten fu ̈ r Formel c p = A + B · T + C · T² + D · T³. Aus [25].

175 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 175 Tabelle 3-1b: Spezifische Wärmekapazität c p als Funktion von T fu ̈ r einige Gase bei 0,1 MPa. Gu ̈ ltigkeitsbereich und Koeffizienten fu ̈ r Formel c p = A + B · T + C · T² + D · T³ + E · T 4. Aus [27].

176 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 176 Tabelle 3-2: Mittlere spezifische Wärmekapazitäten c pm von 0 bis ϑ fu ̈ r einige Gase bei 0,1 MPa [24][1] in kJ/kgK. Die molare mittlere spezifische Wärmekapazität c pm von 0 bis ϑ erhalten Sie durch Multiplikation mit der Molmasse in kg/kmol (siehe letzte Zeile)

177 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 177 Tabelle 3-3: Mittlere spezifische Wärmekapazitäten c m von 0 bis ϑ fu ̈ r einige Metalle [15] in kJ/kgK

178 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 178 Tabelle 10-3: Wahre spezifische Wärmekapazität von Wasser als Flu ̈ ssigkeit bei 100 kPa.

179 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 179 Tabelle 3-6: Schmelz- und Verdampfungsenthalpie bei entsprechenden Temperaturen und 0,1 MPa

180 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 180 Tabelle 6-1: Molmasse, c p, R i, κ fu ̈ r ideale Gase bei 0 °C nach [25][1]

181 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 181 Tabelle 6-2: Sättigungszustand (Temperaturtafel) von Wasser. Aus [6], Seite 627, Tabelle A.1.151

182 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 182 Tabelle 6-3: Stoffwerte fu ̈ r gesättigte feuchte Luft bei 1000 hPa [28][1], Partialdruck von Wasser, absolute Feuchte, spez. Enthalpie der feuchten Luft

183 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 183 Tabelle 9-1a: Einige λ-Werte bei 20 °C und 0,1 MPa

184 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 184 Tabelle 9-1b: Fortsetzung einige λ-Werte bei 20 °C und 0,1 MPa

185 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 185 Tabelle 9-2: Stoffwerte fu ̈ r Flu ̈ ssigkeiten bei 0,1013 MPa

186 Thermodynamik, Herbert Windisch ISBN 978-3-486-77847-2 © 2014 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH 186 Tabelle 9-3: Stoffwerte fu ̈ r Gase bei 0,1 MPa