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Thermodynamik

Modulbezeichnung: Thermodynamik
Studiengang: Wirtschaftsingenieurwesen, Bachelor, ASPO 01.10.2021
Code: WIB21-360
SAP-Submodul-Nr.: P450-0095
SWS/Lehrform: 2V+1U+1LP (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 3
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 07.05.2021]
Prüfungswiederholung:
Informationen bzgl. der Prüfungswiederholung (jährlich oder semesterweise) finden Sie verbindlich in der jeweiligen ASPO Anlage.
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
WIB21-360 (P450-0095) Wirtschaftsingenieurwesen, Bachelor, ASPO 01.10.2021, 3. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
WIB21-130 Grundlagen Physik
WIB21-150 Werkstofftechnik


[letzte Änderung 29.10.2021]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
WIB21-460 Konstruktionslehre


[letzte Änderung 24.05.2021]
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Frank Ulrich Rückert
Dozent: Prof. Dr. Frank Ulrich Rückert

[letzte Änderung 01.04.2021]
Lernziele:
Die Thermodynamik ist eine der wichtigsten natur- und ingenieurwissenschaftliche Disziplinen, wenn es um die Umsetzung neuer Innovationen geht. Sie hat ihren Ursprung im Bereich der Dampfmaschinen und Verbrennungsmotoren und beschäftigte sich mit dem Wärmehaushalt von Stoffen, bzw. wie man Wärme in mechanische Arbeit umwandeln kann. Der Name Thermodynamik kommt von den altgriechischen Wörtern thermós=warm und dýnamis=Kraft.
 
Studierende, die dieses Modul erfolgreich abgeschlossen haben, können ...
•       grundlegende, physikalische Zusammenhänge der Wärmelehre anwenden
•       Probleme mit Bezug zur Ingenieurpraxis und zu Vorgängen in der Natur und Technik lösen
•       die erworbenen Kenntnisse auf Aufgabenstellung weiterer ingenieurwissenschaftlicher Fächer übertragen
•       Verstehen wie Phasenübergänge unser tägliches Leben beeinflussen
•       den Einfluss der Stoffeigenschaften von Gasen und Flüssigkeiten zur Energiewandlung kennen
•       neue Produkte von Anfang an sinnvoll entwickeln und deren Funktion sicherstellen
•       einfache thermodynamische Problemstellungen mit dem Simulationstool Simcenter Amesim modellieren
•       selbständig thermodynamische Versuchsanordnungen in den Lernwerkstätten abarbeiten

[letzte Änderung 29.10.2021]
Inhalt:
Heute ist die Thermodynamik einer der entscheidenden Innovationstreiber für die unterschiedlichsten Wirtschaftszweige. Angefangen vom Design für Wärmepumpen, Batteriesystemen und Kraftwerken bis hin zu Bekleidungsstücken, Lebensmitteln oder Filteranlagen. Aber auch Klimamodelle und die Wettervorhersage kann man nur durch Kenntniss der Thermodynamik nachvollziehen.
 
Die Vorlesung Glieder sich in insgesamt 7 grundlegende Kapitel:
  Kapitel 01: Wärme in Festkörpern und Flüssigkeiten
  Kapitel 02: Wärme in Gasen
  Kapitel 03: Zustandsänderungen
  Kapitel 04: Kreisprozesse
  Kapitel 05: Wärmeleitung und Strömung
  Kapitel 06: Wärmestrahlung und Wärmeübertrager
  Kapitel 07: Nassdampfgebiet und nicht-umkehrbare Prozesse
 


[letzte Änderung 29.10.2021]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Wir werden für das Modul Thermodynamik ein Lernteam-Coaching (LTC) durchführen, ein Skript bereitstellen und Übungsaufgaben mit Lösung bearbeiten. Im Skript sind Lernziele, Lernkontrollen und Beispiele sowie Übungsaufgaben integriert. Wir wollen Anwendungen mit dem Simulationsprogramm Simcenter Amesim einüben.
Zusätzlich werden für die unterschiedlichen Lern-Einheiten jeweils versuchstechnische Praktika in den Lernwerkstätten (LW) angeboten. Begleitend zu Übungsaufgaben und Simulation soll hier das Wissen vertieft und gefestigt werden.

[letzte Änderung 29.10.2021]
Sonstige Informationen:
Das Programm Simcenter Amesim ist kostenlos im Internet verfügbar. Bitte installiert es auf Eurem Rechner zum üben. Ihr findet das Programm unter folgendem URL: https://www.plm.automation.siemens.com/plmapp/education/simcenter/en_us/free-software/student/
 
Bei den Übungseinheiten in den Lernwerkstatten sind die entsprechenden Sicherheitsbestimmungen zu beachten.

[letzte Änderung 29.10.2021]
Literatur:
•       Nickel: Lehrbuch der Thermodynamik - Eine verständliche Einführung, Hanser Verlag, 1995
•       Cerbe/Wilhelms: Technische Thermodynamik, Hanser Verlag, 2013
•       Baehr, H.D./Kabelac, S.: Thermodynamik, 12. Auflage, Springer Verlag, 2012
•       Rückert/Sauer: Die Erstellung eines digitalen Zwillings, Springer Verlag, 2021
•       Böckh/Cizman/Schlachter: Grundlagen der technischen Thermodynamik, Fortis Verlag, 1999
•       Bosnjakovic/Knoche: Technische Thermodynamik, Steinkopff, Darmstadt, 1992
•       Langeheinecke/Jany/Sapper: Thermodynamik für Ingenieure, Vieweg, 2004

[letzte Änderung 29.10.2021]
[Thu Aug 18 09:22:35 CEST 2022, CKEY=wtb, BKEY=wi3, CID=WIB21-360, LANGUAGE=de, DATE=18.08.2022]