Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage
1.) die grundlegenden thermodynamischen Begriffe wie Temperatur, chemisches Potential, Wärme, Enthalpie, chemische Zusammensetzung zu definieren.
2.) die Gleichgewichtsbedingungen zwischen thermodynamischen System zu formulieren.
3.) Bilanzgleichzngen für Energie, mAsse und chemische Komponenten aufzustellen.
4.) die verschiedenen Wärmeübertragungsmechanismen zu eklären.
5.) die verschiedenen Arten der Stoffübertragung zu erklären und die Analogie zur Wärmeübertagung darzustellen.
6.) Das Fouriesche Wärmeleitungsgesetzt anzuwenden.
7.) die verschidenen Arten der Definition des Diffussionstromes einer chemischen Komponente zu erklären.
8.) mittels des Fickschen Gesetzes den Diffusionstrom zu berechnen.
9.) zwischen den verschiedenen Arten der Diffusionströme umzurechnen.
10.) die Dimensionanalyse auf Wärme- und Stoffübergangsprobleme anzuwenden.
11.) den Wärmeübergang und Energietransport in einer Scherströmung unter Berücksichtigung der Dissipation zu erklären und zu berechnen.
12.) den Wärmeübergang an eine laminare Rohrströmung zu beschreiben.
13.) da Geschwindigkeits- und Temperturprofil in einer nichabgelösten Scherströmung bei hoher Reynold-Zahl in Wandnähe anzugeben.
14.) Die Begriffe "Wandschubspannung", "viskose Unterschicht" einer trubulenten Scherströmung zu definieren.
15.) das qualitative Verhalten der Strömung und des Energietransport in laminaren bzw. trubulenten Scherströmungen in Wandgrenzschichten zu beschreiben und zu berechnen.
16.) den Mechanismus von freien Konvektionsströmungen zu erklären und den Wärme- bzw. Stoffübergang freie Konvektionsströmungen zu berechnen.
17.) die Strahlungsgesetzte (Stefan-Boltzmannsches-, Wiensches-, Plancksches- Kirchhoffsches- Strahlungsgesetz) zu kennen und auf den Wärmeübergang anzuwenden.
18.) die diemsionslosen Kennzahlen der Wärme- und Stoffübertragung zu kennen, zu berechnen und zu interpretieren.
19.) die Beispiele ind Aufganesammlung zu lösen.
20.) die Fragen im Fragenkatalog richtig zu beantworten.
Wärmeleitung, diffusiver Stofftransport, Wärme- und Stoffaustausch bei einfachen Grundströmungen (Couette-Strömung, Rohrströmung, Grenzschichtströmungen bei erzwungener und natürlicher Konvektion), Wärmeübertragung durch Strahlung, Strahlungsgesetze
Die Beurteilung basiert auf
- 2 Hausübungen (jeweils 10 Punkte),
- 2 Tests (jeweils 10 Punkte + 5 mögliche Zusatzpunkte) und einem
- Abschlussgepräch.
Die Hausübungen werden in TUWEL gestellt und müssen in TUWEL als .pdf-Dateihochgeladen werden. Die Tests werden als Onlinetests nach den üblichen Regeln durchgeführt. Die Arbeitszeit beträgt jeweils 60 Minuten + 10 Minuten zum Hochladen (pdf-Datei) in TUWEL. Pro Test werden 10+5 Punkte, pro Hausübung 10 Punkte vergeben. Das erreichbare Punktemaximum beträgt daher 40+10 Punkte. Für den positiven Abschluss der VU müssen mindestens 10 Punkte auf die Tests und 10 Punkte auf die Hausübungen erreicht werden. Es wird ein Nachtest im Februar 2021 über den Gesamtstoff angeboten, der den Test mit der geringeren erreichten Punktezahl ersetzt.
Notenschlüssel: Genügend ab 20 Punkte, Befriiedigend ab 25 Punkte, Gut ab 30 Punkte, Sehr gut ab 35 Punkte.
Beim Abschlussgespräch werden mit jedem Studierenden die Tests besprochen und ergänzende Fragen gestellt. Ein positives Abschlussgespräch ist Voraussetzung für eine positive Beurteilung der LVA.
H. D. Baehr, K. Stephan, Wärme- und Stoffübertragung, Springer Verlag, 4. Auflage, 2004.
W. Schneider, S. Haas, K. Ponweiser, Repetitorium Thermodynamik, 3. Auflage, Oldenbourg Verlag, 2012; Kapitel 11 Wärmestrahlung.
Alle Unterlagen zur VU sind vom TUWEL-online Kurs downloadbar.
