LEHRSTUHL FÜR

TECHNISCHE THERMODYNAMIK

Gemisch- und Grenzflächenthermodynamik

Wintersemester, Link zum LSF-Eintrag

Pflichtfach für den Bachelorstudiengang

• Verfahrenstechnik

Gemisch- und Grenzflächenthermodynamik

Auf der Grundlage einer methodisch-grundlagenorientierten Wissensvermittlung erwerben die Studenten Fertigkeiten zur Beschreibung des Zustands- und Gleichgewichtsverhaltens mehrkomponentiger und mehrphasiger Systeme in verfahrenstechnischen Prozessen. Sie erhalten Kompetenzen bei der Analyse und Lösung stoffwirtschaftlicher Problemstellungen in der beruflichen Tätigkeit, die in der Übung an Fallbeispielen trainiert werden. Insbesondere können sie die für verfahrenstechnische Prozessberechnungen benötigten Stoffwerte realer, mehrkomponentiger Systeme sowie die Gleichgewichtsdaten für Mehrphasensysteme bereitstellen.

1. 1. Einführung und Grundbegriffe, Kennzeichnung von Gemischen, Mischungen idealer Gase, Zustandsgleichungen, Mischungsentropie idealer Gase, Gas-Dampf-Gemische, Zustandsverhalten
   2. h, X-Diagramm, Randmaßstab, Druckabhängigkeit, Verdunstung, einseitige Diffusion, adiabate Beharrungstemperatur und Kühlgrenztemperatur, Psychrometerproblem, nichtadiabate Verdunstung, Wechselwirkungen Luft/Wasser beim Überströmen einer Wasserfläche.
   3. Zustandsänderungen feuchter Luft, allgemeine Formulierung der Bilanzen, Anwendungen auf Lüfter, Erhitzter, Kühler Dampfbefeuchter, adiabate Wäscher (Kühlgrenztemperatur, Befeuchtungsgrad) und Mischkammern.
   4. Zustandsverhalten realer Mischungen, Mischungsgrößen, partielle molare Größen, Fundamentalgleichungen und chemisches Potential, Gibbs-Duhem’sche Beziehung, Berechnung des chemischen Potentials idealer Gase, idealer Mischungen und realer Fluide, Fugazität und Aktivität, Exzessgrößen
   5. Zweistoffgemische: Phasengleichgewicht und Gibbs’sche Phasenregel, Flüssig-Flüssig-Gleichgewichte, Flüssig-Dampf-Gleichgewichte/Verdampfung und Kondensation, p, x-, T, x- und h, x-Diagramme, Gemische mit azeotropem Punkt, Fest-flüssig-Gleichgewichte/Schmelzen und Erstarren
   6. Grundlagen der Berechnung von Phasengleichgewichten, Anwendung auf Dampf-Flüssig-Gleichgewichte und Löslichkeit von Gasen, Prozesse mit Zweistoffsystemen: Mischung, Verdampfung in geschlossenen und offenen Systemen, adiabate Drosselung, Absorption, Absorptionskältemaschine und technische Trennprozesse/Destillation und Rektifikation
   7. Grenzflächensysteme, Oberflächenspannung, Phasengleichgewichte an gekrümmten Grenzflächen, Bilanzierung von Grenzflächensystemen, integrale und differentielle Betrachtung, Transporttheorem, Marangoni-Konvektion

siehe Infoblatt im Downloadbereich

Vorlesung (2SWS) mit Übung (1SWS)

Technische Thermodynamik

Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 Stunden

- / Klausur (120min) / 5 CP

Dr.-Ing. J. Sauerhering