thermo mke-Fragen+Antworten-V3.2

THDY-MKE Schelling / HTWG Konstanz

Technische Thermodynamik (Grundlagen)

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Fragen mit Musterantworten

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Sammlung typischer Verständnisfragen zur Vorlesung (ohne und mit Antworten)

Ausgabe 3.2

© Schelling Kopiererlaubnis für - FH-interne Zwecke THDY-Fragen+Antworten-V3.2.doc


Frage 1.: Definieren Sie die Begriffe ‘offenes System’, ‘geschlossenes System’ und ‘abgeschlossenes System’. Frage 2.: Sind die spezifischen Zustandsgrößen massenabhängig und/oder volumenabhängig? Frage 3.: Wie wird ein System bezeichnet, in dem die Summe aller Energieänderungen gleich Null ist? Frage 4.: Wie nennt man ein System, dessen Zustand nur durch Verrichten von Arbeit geändert werden kann? Frage 5.: Kann ein offenes System, bei dem sich die Strömungsgeschwindigkeit zwischen Eintritt und Austritt ändert, mit dem 1.Hauptsatz für stationäre Systeme berechnet werden (mit Begründung)? Frage 6.: Ist die aufzuwendende technische Arbeit bei einer isothermen oder bei einer adiabaten Kompression auf gleichen Druck größer (mit Begründung)? Frage 7.: Ändert sich die Entropie bei einer reversiblen isothermen Expansion (mit Begründung)? Frage 8.: Wie und warum ändert sich die Entropie bei einer a) isothermen Expansion eines Gases? b) verlustfrei adiabaten Expansion eines Gases? Frage 9.: Erläutern Sie die Begriffe homogenes und heterogenes System. Frage 10.: Erläutern Sie den Begriff ‘intensive Zustandsgröße’ und nennen Sie zwei Beispiele. Frage 11.: Wofür ist der Nullte Hauptsatz der Thermodynamik die Grundlage? Frage 12.: Aus wie viel "einfachen" Zustandsänderungen muss sich ein rechtsgängiger Kreisprozess mindestens zusammensetzen, um dauernd und kontinuierlich Wärme in Arbeit umzuwandeln? Warum? Frage 13.: Wie lautet der erste Hauptsatz für ein offenes stationäres System? Frage 14.: Stellen Sie in einem T-s-Diagramm für Luft die zugeführte Wärme bei einer isochoren Erwärmung dar. Frage 15.: Kann bei einem Energieaustausch über eine Systemgrenze die Entropie des Systems konstant bleiben (mit Begründung/Beispiel)?



Frage 16.: Stellen Sie den rechtsgängigen Carnot-Prozess im T-s-Diagramm und im p-v-Diagramm dar und kennzeichnen Sie in beiden Diagrammen die gewonnene Nutzarbeit. Bezeichnen Sie die Eckpunkte einheitlich.

Frage 17.: Was ist der Unterschied zwischen einem Kreisprozess und einem Vergleichsprozess? Frage 18.: Verlangt der zweite Hauptsatz, dass bei jeder Zustandsänderung die Entropie zunimmt oder bestenfalls konstant bleibt (mit Begründung/Beispiel)? Frage 19.: Erläutern Sie den Begriff „Exergie“. Frage 20.: Erläutern Sie den Begriff „Anergie“. Frage 21.: Kann ein Schiff durch Umwandlung der inneren Energie des Meerwassers angetrieben werden (mit Begründung)? Frage 22.: Erläutern Sie den Zusammenhang zwischen der Exergie der Wärme und der Umgebungstemperatur. Frage 23.: Gibt es Zustandsänderungen, die sowohl irreversibel als auch isentrop sind (mit Begründung)? Frage 24.: Kann bei einem Gas eine isobare Verdichtung (Erhöhung der Dichte bei konstantem Druck!) erreicht werden (mit Begründung/Beispiel)? Frage 25.: Ist eine isotherme Wärmezufuhr (konstante Temperatur trotz Wärmezufuhr!) prinzipiell möglich (mit Begründung/Beispiel)? Frage 26.: Erläutern Sie, ob es prinzipiell möglich ist, durch Wärmezufuhr nicht nur zu heizen, sondern auch zu kühlen. Frage 27.: Warum wurde für Gase ein Normzustand festgelegt? Wie ist der Normzustand definiert? Frage 28.: Was besagt das Dalton’sche Gesetz? Welche Begriffe sind damit verknüpft? Frage 29.: Wann nähert sich das Verhalten eines realen Gases dem eines idealen Gases, bei niedrigem oder hohem Druck bzw. bei niedriger oder hoher Temperatur?



Frage 30.: Welche Bedeutung haben die zwei Parameter der Van der Waals-Gleichung? Frage 31.: Ist die spezifische innere Energie eines perfekten Gases abhängig vom Druck, der Temperatur oder dem Volumen? Frage 32.: Wie ändert sich die Temperatur bei einer adiabaten Kompression eines Gases? Frage 33.: Wie groß ist bei idealen Gasen die Differenz cp - cv? Frage 34.: Welche einfache Zustandsgleichung für Reale Gase beschreibt sowohl die Gasphase als auch die Flüssigphase qualitativ richtig? Frage 35.: Zwei ideale Gase gleichen Druckes und gleicher Temperatur werden gemischt. Ist die Entropie des Gemisches gleich der Summe der einzelnen Werte (mit Begründung)? Frage 36.: Welche Arten der Beschreibung des Realgasverhaltens kennen Sie? Frage 37.: Wie lautet die Definition des Realgasfaktors und wovon ist dieser abhängig? Frage 38.: Bei der Mischung idealer Gase kann die Masse, die innere Energie und die Enthalpie der einzelnen Komponenten einfach addiert werden, um die jeweilige Größe der Mischung zu bestimmen. Welche Aussage gilt für die Exergie und die Entropie? Frage 39.: Was besagt die Gibbs’sche Phasenregel? Frage 40.: Wenn Wasser unter konstantem Druck erwärmt wird, steigt die Temperatur bis zur Siedetemperatur. Wovon ist die Höhe der Siedetemperatur abhängig? Warum? Frage 41.: Wie ändert sich die Temperatur bei der Drosselung von a) einem perfekten Gas und b) von Wasser im Siedezustand (x=0)? Frage 42.: Lässt sich Sattdampf bei gleichbleibendem Druck erwärmen oder abkühlen? Erläutern Sie ihre Antwort. Frage 43.: Durch welchen Prozess schlägt sich im Kühlschrank die Luftfeuchtigkeit im ‘Eisfach’ nieder? Frage 44.: Trocknet Wäsche auch bei Temperaturen unter 0°C (mit Begründung)? Frage 45.: Stellen Sie in einem h-s-Diagramm den Begriff „Verdampfungsenthalpie“ dar.



Frage 46.: Was ist der Unterschied zwischen dem kritischem Punkt und dem Tripelpunkt? Frage 47.: Stellen Sie in einem h-s-Diagramm das Nassdampfgebiet qualitativ dar. Kennzeichnen Sie die Gebiete bzw. Kurven für Gas, Flüssigkeit und Sattdampf und tragen Sie je eine Isobare und eine Isotherme und den kritischen Punkt ein. Frage 48.: Ist der thermische Wirkungsgrad des Ericsson - Prozesses größer, gleich oder kleiner dem des Carnot - Prozesses? Frage 49.: Findet die Verbrennung beim Stirlingmotor innerhalb oder außerhalb des Arbeitszylinders statt und warum?

außerhalb, weil innere Verbrennung einen Luftwechsel erfordert und der ist nicht möglich Frage 50.: Wie heißt der Vergleichsprozess für die Gasturbine und welche Zustandsänderungen durchläuft er? Wie heißen die Komponenten der Gasturbine in denen die einzelnen Zustandsänderungen durchgeführt werden? Frage 51.: Wie lautet der 1.Hauptsatz für Kreisprozesse? Frage 52.: Wie heißt der Vergleichsprozess für ein Dampfkraftwerk und welche Zustandsänderungen durchläuft er? Frage 53.: Welchem Vergleichsprozess nähert sich der Joule - Brayton - Prozess mit mehrstufiger Zwischenkühlung, Zwischenerhitzung und mit Luftvorwärmer? Frage 54.: Wird der Dampf für die regenerative Speisewasservorwärmung aus dem Kessel, dem Überhitzer, der Turbine oder dem Kondensator entnommen und warum? Frage 55.: Warum erhöht die Zwischenüberhitzung beim Dampfkraftwerksprozess den Wirkungsgrad? Frage 56.: Beim Clausius-Rankine-Prozess erhöht eine höhere Turbineneintrittstemperatur den Wirkungsgrad. Erklären Sie, ob dies auch beim Joule-Brayton-Prozess gilt. Frage 57.: Wie heißen Brennstoffe, die ohne zusätzlichen Oxydator auskommen? Frage 58.: Unterscheiden sich die adiabaten Verbrennungstemperaturen bei Verbrennung mit Luft und mit Sauerstoff? Begründen Sie Ihre Antwort. Frage 59.: Unterscheiden sich die adiabate Verbrennungstemperaturen bei Verbrennung mit unterschiedlichem Luftverhältnis? Begründen Sie Ihre Antwort.



Frage 60.: Welcher Brennstoff (nur einer!) unterscheidet sich von den restlichen und wodurch? - Erdgas / Stadtgas / Kohlenmonoxid / Methan / Steinkohle / Braunkohle - Frage 61.: Welcher Brennstoff (nur einer!) unterscheidet sich von den restlichen und wodurch? - Erdgas / Stadtgas / Wasserstoff / Methan / Steinkohle / Braunkohle - Frage 62.: Welche Energiearten spielen bei der Verbrennung eine Rolle? In welche zwei Hauptgruppen unterteilt man die Brennstoffe und warum? Frage 63.: Erläutern Sie die Begriffe Heizwert und Brennwert. Frage 64.: Ein Heizkessel für Erdgas wird mit einen Wirkungsgrad von 102% angeboten. Glauben Sie der Werbung? (mit Begründung) Frage 65.: Ein Brennstoff wird mit Umgebungsluft (ξO2=0,23) bei λ=0,95 verbrannt. Wie hoch ist der Restsauerstoffgehalt im Abgas, wenn der Mindestsauerstoffbedarf lmin=10 kgO2/kgB beträgt? Frage 66.: Ein Topf mit kaltem Wasser wird a) auf einen E-Herd b) auf einen Gas-Herd gesetzt. Beim Gas-Herd wird der vorher glänzende Topf außen matt, beim E-Herd passiert dies nicht. Warum?



Frage 1.: Definieren Sie die Begriffe ‘offenes System’, ‘geschlossenes System’ und ‘abgeschlossenes System’.

offen: Systemgrenzen durchlässig für Arbeit, Wärme, Masse geschlossen: Systemgrenzen durchlässig für Arbeit, Wärme abgeschlossen: Systemgrenzen vollständig undurchlässig

Frage 2.: Sind die spezifischen Zustandsgrößen massenabhängig und/oder volumenabhängig?

massenunabhängig und volumenunabhängig Frage 3.: Wie wird ein System bezeichnet, in dem die Summe aller Energieänderungen gleich Null ist?

abgeschlossen Frage 4.: Wie nennt man ein System, dessen Zustand nur durch Verrichten von Arbeit geändert werden kann?

adiabat Frage 5.: Kann ein offenes System, bei dem sich die Strömungsgeschwindigkeit zwischen Eintritt und Austritt ändert, mit dem 1.Hauptsatz für stationäre Systeme berechnet werden (mit Begründung)?

ja, wenn die Änderung (zwischen Eintritt und Austritt) stationär ist Frage 6.: Ist die aufzuwendende technische Arbeit bei einer isothermen oder bei einer adiabaten Kompression auf gleichen Druck größer (mit Begründung)?

bei adiabater Kompression, weil hierbei das Volumen nicht so stark sinkt, wie bei isothermer Kompression Frage 7.: Ändert sich die Entropie bei einer reversiblen isothermen Expansion (mit Begründung)?

ja, Entropie nimmt zu, weil Wärmezufuhr notwendig für isotherm Frage 8.: Wie und warum ändert sich die Entropie bei einer a) isothermen Expansion eines Gases? b) verlustfrei adiabaten Expansion eines Gases?

a) Entropie nimmt zu, siehe T,s- Diagramm (skizzieren) b) Entropie bleibt konstant, weil reversibel adiabat = isentrop

Frage 9.: Erläutern Sie die Begriffe homogenes und heterogenes System.

homogen: hat die gleichen Werte der physikalischen Größen überall im Inneren des Systems oder: eine Phase eines Stoffes heterogen: nicht homogen (z.B. versch. Phasen) oder: mehrere Phasen oder mehrere Apparate

Frage 10.: Erläutern Sie den Begriff ‘intensive Zustandsgröße’ und nennen Sie zwei Beispiele.

Druck und Temperatur: sind massenunabhängig, sind treibende Kräfte für Energieübertragung Frage 11.: Wofür ist der Nullte Hauptsatz der Thermodynamik die Grundlage?

Temperaturmessung



Frage 12.: Aus wie viel "einfachen" Zustandsänderungen muss sich ein rechtsgängiger Kreisprozess mindestens zusammensetzen, um dauernd und kontinuierlich Wärme in Arbeit umzuwandeln? Warum?

drei, weil … Frage 13.: Wie lautet der erste Hauptsatz für ein offenes stationäres System? Frage 14.: Stellen Sie in einem T-s-Diagramm für Luft die zugeführte Wärme bei einer isochoren Erwärmung dar.

Isochore einzeichnen, bezeichnen, Fläche darunter schraffieren Frage 15.: Kann bei einem Energieaustausch über eine Systemgrenze die Entropie des Systems konstant bleiben (mit Begründung/Beispiel)?

ja, z.B. bei Zu- oder Abfuhr reiner Exergie (z.B. verlustfreier Verdichtung oder Expansion) oder bei Zu-/ Abfuhr von verlustbehafteter Arbeit und gleichzeitiger Abfuhr der Verlustwärme

Frage 16.: Stellen Sie den rechtsgängigen Carnot-Prozess im T-s-Diagramm und im p-v-Diagramm dar und kennzeichnen Sie in beiden Diagrammen die gewonnene Nutzarbeit. Bezeichnen Sie die Eckpunkte einheitlich.

Frage 17.: Was ist der Unterschied zwischen einem Kreisprozess und einem Vergleichsprozess?

Kreisprozess: nach einer Folge beliebiger ZÄ wird wieder der Anfangspunkt erreicht Vergleichsprozess: idealisierter Kreisprozess mit einfachen ZÄ

Frage 18.: Verlangt der zweite Hauptsatz, dass bei jeder Zustandsänderung die Entropie zunimmt oder bestenfalls konstant bleibt (mit Begründung/Beispiel)?

nein (bei Wärmeabfuhr wird Entropie abgeführt) Frage 19.: Erläutern Sie den Begriff „Exergie“.

frei umwandelbarer Anteil der Energie Frage 20.: Erläutern Sie den Begriff „Anergie“.

nicht frei umwandelbarer Anteil der Energie Frage 21.: Kann ein Schiff durch Umwandlung der inneren Energie des Meerwassers angetrieben werden (mit Begründung)?

Nein, da unvermeidliche Verluste des Prozesses (=Abwärme) nicht an die (wärmere) Umgebung abgegeben werden kann

Frage 22.: Erläutern Sie den Zusammenhang zwischen der Exergie der Wärme und der Umgebungstemperatur. Twenn die Temperatur der Wärmequelle konstant bleibt, dann steigt mit

abnehmender Umgebungstemperatur die Exergie an Tu

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x Ex


Frage 23.: Gibt es Zustandsänderungen, die sowohl irreversibel als auch isentrop sind (mit Begründung)?

ja, z.B. verlustbehafteter Verdichter mit gleichzeitiger Kühlung Frage 24.: Kann bei einem Gas eine isobare Verdichtung (Erhöhung der Dichte bei konstantem Druck!) erreicht werden (mit Begründung/Beispiel)?

ja, durch Kühlung Frage 25.: Ist eine isotherme Wärmezufuhr (konstante Temperatur trotz Wärmezufuhr!) prinzipiell möglich (mit Begründung/Beispiel)?

ja, z.B. bei Verdampfung bleibt die Temperatur konstant Frage 26.: Erläutern Sie, ob es prinzipiell möglich ist, durch Wärmezufuhr nicht nur zu heizen, sondern auch zu kühlen.

Ja, weil durch Wärme Arbeit und damit Kälte erzeugt werden kann Frage 27.: Warum wurde für Gase ein Normzustand festgelegt? Wie ist der Normzustand definiert?

für Vergleichszwecke, weil das Volumen von Gasen stark abhängig ist von Druck und Temperatur TN=0°C pN=1.01325 bar (physikalischer Normzustand) Anmerkung: TN=25°C pN=1.01325 bar (chemischer Standardzustand) TN=20°C pN=1 at (früher: technischer Normzustand)

Frage 28.: Was besagt das Dalton’sche Gesetz? Welche Begriffe sind damit verknüpft?

ideale Gase in einem gemeinsamen Behälter verhalten sich so, als ob sie alleine im Behälter wären Partialdruck, Partialvolumen

Frage 29.: Wann nähert sich das Verhalten eines realen Gases dem eines idealen Gases, bei niedrigem oder hohem Druck bzw. bei niedriger oder hoher Temperatur?

niedriger Druck und hohe Temperatur Frage 30.: Welche Bedeutung haben die zwei Parameter der Van der Waals-Gleichung?

Zwischenmolekulare Anziehungskräfte bzw. Eigenvolumen der Moleküle Frage 31.: Ist die spezifische innere Energie eines perfekten Gases abhängig vom Druck, der Temperatur oder dem Volumen?

u = cv . T ==> nur abhängig von der Temperatur Frage 32.: Wie ändert sich die Temperatur bei einer adiabaten Kompression eines Gases?

steigt Frage 33.: Wie groß ist bei idealen Gasen die Differenz cp - cv?

Gaskonstante Ri Frage 34.: Welche einfache Zustandsgleichung für Reale Gase beschreibt sowohl die Gasphase als auch die Flüssigphase qualitativ richtig?

Van der Waals



Frage 35.: Zwei ideale Gase gleichen Druckes und gleicher Temperatur werden gemischt. Ist die Entropie des Gemisches gleich der Summe der einzelnen Werte (mit Begründung)?

nimmt zu, weil Mischungsvorgänge irreversibel sind Anmerkung: Die Gemischentropie ist gleich der Summe der Entropien der Komponenten bei der Mischtemperatur und dem Partialdruck

Frage 36.: Welche Arten der Beschreibung des Realgasverhaltens kennen Sie?

Realgasfaktor, Virialgleichung Frage 37.: Wie lautet die Definition des Realgasfaktors und wovon ist dieser abhängig?

Z = p*v/R*T abhängig von Tr=T/Tkr und pr=p/pkr (und azentrischem Faktor ω) Frage 38.: Bei der Mischung idealer Gase kann die Masse, die innere Energie und die Enthalpie der einzelnen Komponenten einfach addiert werden, um die jeweilige Größe der Mischung zu bestimmen. Welche Aussage gilt für die Exergie und die Entropie?

Entropie nimmt wegen Verlusten zu , Exergie nimmt deswegen ab Frage 39.: Was besagt die Gibbs’sche Phasenregel?

F = K - P + 2 die Zahl der Freiheitsgrade eines Systems ist durch die Zahl der Komponenten und die Zahl der Phasen definiert

Frage 40.: Wenn Wasser unter konstantem Druck erwärmt wird, steigt die Temperatur bis zur Siedetemperatur. Wovon ist die Höhe der Siedetemperatur abhängig? Warum?

vom Druck, weil entspr. p-T-Diagramm im Siedegebiet Druck und Temperatur fest gekoppelt sind Frage 41.: Wie ändert sich die Temperatur bei der Drosselung von a) einem perfekten Gas und b) von Wasser im Siedezustand (x=0)?

a) bleibt konstant, weil h=konst (s. 1.HS) b) Temperatur sinkt wegen Druckabfall im Nassdampfgebiet

Frage 42.: Lässt sich Sattdampf bei gleichbleibendem Druck erwärmen oder abkühlen? Erläutern Sie ihre Antwort.

nein, es wird daraus überhitzter Dampf oder Nassdampf Frage 43.: Durch welchen Prozess schlägt sich im Kühlschrank die Luftfeuchtigkeit im ‘Eisfach’ nieder?

Resublimation (oder Desublimation) Frage 44.: Trocknet Wäsche auch bei Temperaturen unter 0°C (mit Begründung)?

Ja, durch Sublimation Frage 45.: Stellen Sie in einem h-s-Diagramm den Begriff „Verdampfungsenthalpie“ dar.

Differenz zwischen h' h'' auf einer Isobaren



Frage 46.: Was ist der Unterschied zwischen dem kritischem Punkt und dem Tripelpunkt?

kritischer Punkt: oberhalb gibt es keinen Phasenwechsel mehr Tripelpunkt: alle drei Phasen sind gleichzeitig im Gleichgewicht

Frage 47.: Stellen Sie in einem h-s-Diagramm das Nassdampfgebiet qualitativ dar. Kennzeichnen Sie die Gebiete bzw. Kurven für Gas, Flüssigkeit und Sattdampf und tragen Sie je eine Isobare und eine Isotherme und den kritischen Punkt ein.

h

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s

K

Gas

Sattdampf

ND Flüssig- keit

p

T

Frage 48.: Ist der thermische Wirkungsgrad des Ericsson - Prozesses größer, gleich oder kleiner dem des Carnot - Prozesses?

gleich groß, weil … Frage 49.: Findet die Verbrennung beim Stirlingmotor innerhalb oder außerhalb des Arbeitszylinders statt und warum?

außerhalb, weil innere Verbrennung einen Luftwechsel erfordert und der ist nicht möglich Frage 50.: Wie heißt der Vergleichsprozess für die Gasturbine und welche Zustandsänderungen durchläuft er? Wie heißen die Komponenten der Gasturbine in denen die einzelnen Zustandsänderungen durchgeführt werden?

Joule-Brayton (oder Joule - Prozess), 2 Isobaren, 2 Isentropen Verdichter, Brennkammer, Turbine; Wärmeabfuhr durch Luftwechsel über die Atmosphäre

Frage 51.: Wie lautet der 1.Hauptsatz für Kreisprozesse?

ΣQ + ΣW = 0 Frage 52.: Wie heißt der Vergleichsprozess für ein Dampfkraftwerk und welche Zustandsänderungen durchläuft er?

Clausius - Rankine isentrope Verdichtung, isobare Wärmezufuhr, isentrope Entspannung, isobare Wärmeabfuhr

Frage 53.: Welchem Vergleichsprozess nähert sich der Joule - Brayton - Prozess mit mehrstufiger Zwischenkühlung, Zwischenerhitzung und mit Luftvorwärmer?

Ericsson - Prozess Frage 54.: Wird der Dampf für die regenerative Speisewasservorwärmung aus dem Kessel, dem Überhitzer, der Turbine oder dem Kondensator entnommen und warum?

Turbine, weil … Frage 55.: Warum erhöht die Zwischenüberhitzung beim Dampfkraftwerksprozess den Wirkungsgrad?

weil die mittlere Temperatur der Wärmezufuhr angehoben wird und die Temperatur der Wärmeabfuhr konstant bleibt © Schelling Kopiererlaubnis für - FH-interne Zwecke THDY-Frag



Frage 56.: Beim Clausius-Rankine-Prozess erhöht eine höhere Turbineneintrittstemperatur den Wirkungsgrad. Erklären Sie, ob dies auch beim Joule-Brayton-Prozess gilt.

nein; weil die mittlere Temperatur der Wärmeabfuhr auch steigt. WG ist nur vom Druckverhältnis abhängig Frage 57.: Wie heißen Brennstoffe, die ohne zusätzlichen Oxydator auskommen?

monergole Brennstoffe Frage 58.: Unterscheiden sich die adiabaten Verbrennungstemperaturen bei Verbrennung mit Luft und mit Sauerstoff? Begründen Sie Ihre Antwort.

mit Sauerstoff höher, weil bei Luft der restliche Stickstoff mit erhitzt werden muss Frage 59.: Unterscheiden sich die adiabate Verbrennungstemperaturen bei Verbrennung mit unterschiedlichem Luftverhältnis? Begründen Sie Ihre Antwort.

ja; umso höher, je niedriger λ ist, weil dann weniger Luft mit erwärmt werden muss Frage 60.: Welcher Brennstoff (nur einer!) unterscheidet sich von den restlichen und wodurch? - Erdgas / Stadtgas / Kohlenmonoxid / Methan / Steinkohle / Braunkohle -

Kohlenmonoxid: verbrennt wasserfrei Frage 61.: Welcher Brennstoff (nur einer!) unterscheidet sich von den restlichen und wodurch? - Erdgas / Stadtgas / Wasserstoff / Methan / Steinkohle / Braunkohle -

Wasserstoff: verbrennt C02 - frei Frage 62.: Welche Energiearten spielen bei der Verbrennung eine Rolle? In welche zwei Hauptgruppen unterteilt man die Brennstoffe und warum?

chemisch gebundene Energie ---> thermische Energie Gruppe 1: chem. Verbindung nicht bekannt ---> Elementaranalyse ---> Berechnung mit Massenanteilen Gruppe 2: chem. Verbindung bekannt --> Molanteile

Frage 63.: Erläutern Sie die Begriffe Heizwert und Brennwert.

Heizwert: auf die Brennstoffmenge bezogene Enthalpieerhöhung, wenn im Verbrennungsgas CO2, SO2 und H2O gasförmig ist (bei 25°C) Brennwert: wie bei Heizwert, aber H2O auskondensiert (bei 25°C)

Frage 64.: Ein Heizkessel für Erdgas wird mit einen Wirkungsgrad von 102% angeboten. Glauben Sie der Werbung? (mit Begründung)

bei einem sog. Brennwertkessel ist dies möglich, da hier auch ein Teil der Kondensationswärme genutzt wird. Frage 65.: Ein Brennstoff wird mit Umgebungsluft (ξO2=0,23) bei λ=0,95 verbrannt. Wie hoch ist der Restsauerstoffgehalt im Abgas, wenn der Mindestsauerstoffbedarf lmin=10 kgO2/kgB beträgt?

Null, weil lambda kleiner eins Frage 66.: Ein Topf mit kaltem Wasser wird a) auf einen E-Herd b) auf einen Gas-Herd gesetzt. Beim Gas-Herd wird der vorher glänzende Topf außen matt, beim E-Herd passiert dies nicht. Warum?

Wegen des Wasseranteils im Verbrennungsgas

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