Titel
Title
| Thermodynamik |
Modulcode
Module Code
| THER |
Modulverantwortliche
Responsible Members of Staff
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Kompetenzziele des Moduls
Module Competence Goals
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- Wissen und Verstehen (Wissensverbreiterung, Wissensvertiefung, Wissensverständnis)
- wesentliche Grundbegriffe und Hauptsätze der Thermodynamik verstehen und unterscheiden.
- Eigenschaften und Zustandsänderungen idealer und realer Stoffe, Vorgänge bei Phasenwechsel (z. B. Wasser, Kältemittel) und Verhalten bei Mischung (feuchte Luft) erkennen und berechnen.
- Kreisprozesse kennen und einordnen und deren Bedeutung für technische Anwendungen beschreiben und erklären.
- grundlegende Wärmeübertragungsmechanismen einordnen und berechnen.
- die Bedeutung der Energie- und Exergiebilanzierung für technische Systeme verstehen.
- Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen (Nutzung und Transfer, wissenschaftliche Innovation)
- Zustandsänderungen und Prozesse mithilfe von Bilanzgrenzen, essenzieller Diagramme und Formeln sicher beschreiben und berechnen.
- Dampf-/Wärmekraft- sowie Kälte- und Wärmepumpenprozesse analysieren und bewerten.
- reale Energieumwandlungssysteme auf Grundlage thermodynamischer Bilanzen für gegebene Anforderungen auslegen.
- Optimierungsansätze für thermodynamische Prozesse entwickeln und bewerten, z. B. hinsichtlich Effizienzsteigerung oder Minimierung der Exergieverluste.
- Kommunikation und Kooperation
- in Gruppenarbeit thermodynamische Aufgabenstellungen gemeinsam bearbeiten und die Ergebnisse sachgerecht präsentieren.
- thermodynamische Problemstellungen verständlich kommunizieren, auch im interdisziplinären Kontext (z. B. mit Verfahrenstechnik oder Energietechnik).
- Wissenschaftliches Selbstverständnis oder Professionalität
- ihre Herangehensweise bei der Analyse und Lösung thermodynamischer Fragestellungen reflektieren.
- eigenständig Lösungen für thermodynamische Probleme erarbeiten und begründet bewerten.
- Knowledge and understanding (broadening knowledge, deepening knowledge, understanding knowledge)
- Understand and differentiate between essential basic concepts and main theorems of thermodynamics.
- Recognize and calculate properties and changes of state of ideal and real substances, processes during phase changes (e.g. water, refrigerants) and behaviour when mixed (humid air).
- know and classify circular processes and describe and explain their significance for technical applications.
- classify and calculate basic heat transfer mechanisms.
- Understand the importance of energy and exergy balancing for technical systems.
- use, apply and generate knowledge (utilization and transfer, scientific innovation)
- describe and calculate changes of state and processes with the help of balance limits, essential diagrams and formulas.
- analyze and evaluate steam/thermal power, refrigeration and heat pump processes.
- design real energy conversion systems on the basis of thermodynamic balances for given requirements.
- develop and evaluate optimization approaches for thermodynamic processes, e.g. with regard to increasing efficiency or minimizing exergy losses.
- Communication and cooperation
- work together in groups on thermodynamic tasks and present the results appropriately.
- communicate thermodynamic problems in an understandable way, also in an interdisciplinary context (e.g. with process engineering or energy technology).
- Scientific self-image or professionalism
- reflect on their approach to analyzing and solving thermodynamic problems.
- Independently develop and justifiably evaluate solutions to thermodynamic problems.
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Lehrinhalte
Content
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Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:
- Grundbegriffe der Thermodynamik
- Thermodynamische Hauptsätze (erster und zweiter)
- Zustandsänderungen des idealen Gases
- Thermodynamische Grundlagen von den rechts- und linkslaufenden Kreisprozessen
- Eigenschaften von realen thermodynamischen Medien (reale Gase, Dämpfe, Gasmischungen und feuchte Luft)
- Grundlagen der Wärmeübertragung
- Wärmeleitung
- Konvektion
- Strahlung
- Praktische Anwendungen der thermodynamischen Grundlagen
The competencies listed above are prepared in seminar-style lessons and then expanded in the form of guided exercises, including laboratory examples, in supervised self-study, homework and independent literature studies. Literature recommendations are provided for this purpose. In order to achieve the desired learning objectives, the following specific areas of competence are emphasized in teaching:
- Basic concepts of thermodynamics
- The main laws of thermodynamic (first and second)
- Changes of state of ideal gas
- Thermodynamic basis of the right and left circular processes
- Properties of real thermodynamic means (real gases, vapours, gas mixtures and moist air)
- Fundamentals of heat transfer
- Heat conduction
- Convection
- radiation
- Practical applications of the thermodynamic principles
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Lehrende
Lecturers
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Lehr- und Lernmethoden
Teaching Format
| Seminaristischer Unterricht (SU), Modulbezogene Übung (MÜ) |
Lernform
Study Format
| Präsenzstudium, angeleitetes Selbststudium |
Prüfungsform
Examination
| Klausur nach Prüfungsordnung |
Prüfungsdauer
Test Duration
| 120 Minuten |
Voraussetzungen für die Teilnahme
Required Experience
|
Siehe aktuelle
Prüfungsordnung
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Verwendbarkeit
Applicability
| Grundlage für etliche Folgemodule |
Studentische Arbeitsbelastung
Hours
| 56 + 124 |
Präsenzstudium
Contact Hours per week
| 56 |
Selbststudium
Self Study Hours
| 124 |
ECTS-Leistungspunkte
ECTS-Credits
| 6 |
Häufigkeit des Angebotes
Frequency
| 1 Mal pro Studienjahr im 2. Semester / Sommersemester |
Sprache
Language
| Deutsch |
Bemerkungen
Comments
| Keine Bemerkung |
Literatur
Literature
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Die aktuellen Literaturlisten werden zu Beginn des Semesters verteilt.
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Angebot
Courses
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Semester | Studiengang | SWS | Form | Gültigkeitsbeginn | Gültigkeitsende | Wahlpflicht |
2 | DMPE | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2008 | 2100 | Pflichtmodul |
2 | ENTEC | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2016 | 2100 | Pflichtmodul |
2 | ENTEC_E | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2007 | 2012 | Pflichtmodul |
2 | ENTEC_T | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2007 | 2015 | Pflichtmodul |
2 | ENWI | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2018 | 2100 | Pflichtmodul |
2 | FERT | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2004 | 2010 | Pflichtmodul |
2 | GIM | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2004 | 2007 | Pflichtmodul |
2 | ILST_AO | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2015 | 2020 | Pflichtmodul |
2 | ILST_B | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2021 | 2100 | Pflichtmodul |
2 | ILST_FSI | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2013 | 2014 | Pflichtmodul |
2 | ILST_HI | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2021 | 2100 | Pflichtmodul |
2 | ILST_MT | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2008 | 2020 | Pflichtmodul |
2 | ILST_VF | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2004 | 2020 | Pflichtmodul |
2 | LUR | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2004 | 2100 | Pflichtmodul |
2 | M | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2011 | 2100 | Pflichtmodul |
2 | MAWIC (IMEC) | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2008 | 2010 | Pflichtmodul |
2 | MAWIC (IMEC) | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2019 | 2100 | Pflichtmodul |
2 | TRE | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2004 | 2006 | Pflichtmodul |
4 | MAWIC (IMEC) | 4 | Seminaristischer Unterricht | 2011 | 2018 | Pflichtmodul |
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