thermodynamik (Fach) / Technische Thermodynamik (Cerbe/Wilhelms) Kapitel 5 (Lektion)
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Kapitel 5 - Der Dampf und seine Anwendung in Maschinen und Anlagen
Diese Lektion wurde von FH3000 erstellt.
- Welche Zustandsgröße bleibt beim isobaren Verdampfen außer dem Druck konstant? Die Temperatur
- Was versteht man unter dem kritischen Punkt? Der kritische Punkt ist der Endpunkt der Dampfdruckkurve im p,t-Diagramm. In ihm erfolgt der Übergang von Flüssigkeit zum Dampf ohne Übergang durch ein Nassdampfgebiet.
- Was versteht man unter dem Trippelpunkt? Der Trippelpunkt ist der Treffpunkt von Schmelzdruck-, Dampfdruck-, und Sublimationsdruckkurve im p,t-Diagramm. In diesem Punkt sind bei bestimmtem Druck und bestimmter Temperatur alle 3 Phasen möglich.
- Was beschreibt die Gleichung von van der Waals und welchen Vorteil hat Sie? Die Gleichung von van der Waals beschreibt den Zusammenhang der thermischen Zustandsgrößen nichtidealer Gase näherungsweise. Die Gleichung hat den Vorteil, dass Korrekturglieder anschaulich gedeutet werden können.
- Gibt es eine physikalische Grenze zwischen Flüssigkeit und Dampf oberhalb des kritischen Punktes? Oberhalb des kritischen Punktes gibt es kein Grenze zwischen Flüssigkeit und Dampf; die Unterscheidung verliert physikalisch ihren Sinn.
- Auf welchen Nullpunkt werden Enthalpie und Entropie des Wasserdampfes bei den Berechnungen und Tabellen bezogen? Die Werte werden auf Wasser im Trippelpunkt als Nullpunkt bezogen.
- Wie verändern sich beim verdampfen die a) spezifische Enthalpie b) spezifische Entropie ? Beim verdampfen sind: a) h'' - h' = r b) s'' - s' = r / Ts
- Woran ist im h,s-Diagramm zu erkenne, ob sich der Wasserdampf im betrachteten Zustandsbereich wie das ideale Gas verhält? In dem Zustandgebiet, in dem dieIstothermen waagerecht verlaufen, verhält sich der Wasserdampf wie das ideale Gas. Dort ist neben dh = 0 auch dT = 0, also ist die kalorische Zustandsgleichung des idealen Gases dh = cp dT
- Kann durch isochoren Wärmeentzug überhitzter Dampf mit v > vk vollständig verflüssigt werden? Durch isochoren Wärmeentzug überhitzten Dampfes mit v > vk können nur das Nassdampfgebiet und das Subilationsgebiet erreicht werden, eine vollständige Verflüssigung ist nicht möglich.
- Welche Gemeinsamkeiten haben Joule-Prozess und Claudius-Rankine Prozess? Beide Prozesse bestehen aus 2 isentropen und 2 isobaren Zustandsänderungen. Beim Clausius-Rankine Prozess ändert sich aber die Phase des Arbeitsfluids. Bei der isobaren Wärmezufuhr vedampft es, und bei der isobaren Wärmeabfuhr wird es wieder flüssig.
- Warum hat der Clausius-Rankine Prozess ein hohes Arbeitsverhältnis? Beim Clausius-Rankine Prozess expandiert Dampf, während der Druck des Wassers erhöht werden muss, wofür nur relativ wenig Arbeit erforderlich ist.
- Welche Maßnahmen zur Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades des Clausius-Rankine Prozesses gibt es? Steigerung von Druck und Temperatur bis über den kritischen Punkt Senken des Gegendruckes so weit wie möglich (Kondensationsturbinen) Anzapfvorwärmung Zweitstoffverfahren. Insbesondere ist die Kopplung von Gas- und Dampfturbinen zu erwähnen.
- Welche Aufgabe hat das Zwischenüberhitzen? Durch das Zwischenüberhitzen soll die Dampfnässe in den letzten Turbinenstufen vermindert werden.
- Unter welchen Bedingungen kann die Arbeit der irreversiblen Dampfturbine direkt dem h,s-Diagramm entnommen werden? Wenn die Turbine näherungsweise als adiabates System betrachtet und die Änderung der kinetischen un potenziellen Energie vernachlässigt werden können, also Wt12 = H2 - H1 ist, kann die Arbeit direkt als Enthalpiedifferenz dem Diagramm entnommen werden.
- Welchen Vorteil hat die Kombination einer Gasturbinen- mit einer Dampfkraftanlage? Der Wirkungsgrad kann gegenüber den Einzelanlagen erheblich gesteigert werden.