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Technische Thermodynamik
Die Technische Thermodynamik gehört zu den zentralen Grundlagenfächern des Maschinenbaus und verwandter Ingenieurwissenschaften. Im vorliegenden Buch werden technische Prozesse ausgehend von den Hauptsätzen der Thermodynamik hinsichtlich ihrer prinzipiellen Durchführbarkeit analysiert. Unter Berücksichtigung der thermodynamischen Eigenschaften der verwendeten Stoffe wird anschließend untersucht, wie und mit welchen Verlusten diese Prozesse tatsächlich realisiert werden können. Die Technische Thermodynamik gilt aber auch als schwieriges Fach. Dem tragen die Autoren Herwig und Kautz mit einem besonderen didaktischen Konzept Rechnung: So werden nicht nur wichtige Größen, Begriffe und Prozesse der Thermodynamik in Form von klaren Definitionen eingeführt und durch zweifarbige Abbildungen illustriert, sondern auch das Verständnis wird am Ende jedes Kapitels durch einen umfangreichen Fragen- bzw. Diskussionsteil vertieft. Dieser greift wichtige Aspekte in Form von Stimmt es dass ?-Fragen auf und gibt ausführliche Antworten. Zusätzlich ermöglichen Aufgaben mit Lösungen am Ende des Buches und ausführlichen Lösungswegen im Internet eine gezielte Klausurvorbereitung. Dieses Lehrbuch richtet sich nicht nur an angehende Ingenieure, sondern auch an Studierende der Physik, Chemie, Elektrotechnik und Techno-Mathematik, die an technischen Aspekten der Thermodynamik interessiert sind. Der Umfang des Buches erlaubt eine systematische Vermittlung des Stoffes in einer zweisemestrigen Vorlesung, ohne dass dabei einzelne Abschnitte ausgelassen werden müssten. Es eignet sich sowohl zum vorlesungsbegleitenden Einsatz als auch zum Selbststudium. Auf der Companion Website finden Sie: Für Dozenten: Zum Buch ausgearbeitete Vorlesungsfolien Alle Abbildungen aus dem Buch Für Studenten: Ausführliche Lösungswegbeschreibungen zu den Aufgaben aus dem Buch
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Thermodynamik (Windisch, Herbert)
Thermodynamik , Die große Stärke dieses Buchs ist sein didaktisch klares Konzept mit Lernzieldefinition und -kontrolle. Zusammenfassungen der Kernaussagen helfen beim Einprägen des Gelernten. Eine Formelsammlung und ein Wörterbuch im Anhang machen den Titel zu einem bequemen und effi zienten Nachschlagewerk, das bei Prüfungen wertvolle Unterstützung bietet. , Studium & Erwachsenenbildung > Fachbücher, Lernen & Nachschlagen , Auflage: 7. Auflage, Erscheinungsjahr: 20230320, Produktform: Kartoniert, Titel der Reihe: De Gruyter Studium##, Autoren: Windisch, Herbert, Auflage: 23007, Auflage/Ausgabe: 7. Auflage, Abbildungen: 150 b/w ill., Themenüberschrift: SCIENCE / Mechanics / Thermodynamics, Keyword: Adiabatic processes; thermodynamics; engines; thermodynamic cycles; heat, Fachschema: Elektrotechnik~Energietechnik~Ingenieurwissenschaft - Ingenieurwissenschaftler~Maschinenbau~Dynamik (physikalisch) / Thermodynamik~Thermodynamik~Wärmelehre / Thermodynamik~Arbeitsstoff~Material~Werkstoff~Materialwissenschaft~Mechanik / Thermomechanik, Fachkategorie: Thermodynamik und Wärme~Ingenieurswesen, Maschinenbau allgemein~Maschinenbau, Bildungszweck: für die Hochschule, Warengruppe: HC/Maschinenbau/Fertigungstechnik, Fachkategorie: Technische Thermodynamik, Thema: Verstehen, Text Sprache: ger, Seitenanzahl: X, Seitenanzahl: 370, UNSPSC: 49019900, Warenverzeichnis für die Außenhandelsstatistik: 49019900, Verlag: de Gruyter Oldenbourg, Verlag: de Gruyter Oldenbourg, Verlag: De Gruyter Oldenbourg, Länge: 235, Breite: 168, Höhe: 23, Gewicht: 648, Produktform: Klappenbroschur, Genre: Mathematik/Naturwissenschaften/Technik/Medizin, Genre: Mathematik/Naturwissenschaften/Technik/Medizin, Vorgänger: 8002355, Vorgänger EAN: 9783110533569 9783486778472 9783486707175 9783486582765 9783486577242, Alternatives Format EAN: 9783111080550 9783111080192, Herkunftsland: DEUTSCHLAND (DE), Katalog: deutschsprachige Titel, Katalog: Gesamtkatalog, Katalog: Lagerartikel, Book on Demand, ausgew. Medienartikel, Relevanz: 0006, Tendenz: +1, Unterkatalog: AK, Unterkatalog: Bücher, Unterkatalog: Hardcover, Unterkatalog: Lagerartikel, WolkenId: 340898
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Thermodynamik und statistische Physik
Thermodynamik und statistische Physik liefern die theoretischen Grundlagen, um den Übergang von der mikroskopischen Welt zur makroskopischen Welt zu beschreiben, und stellen daher nicht nur Gebiete von höchstem eigenen Interesse, sondern auch die Grundlage weiter Bereiche der Physik von der Astrophysik bis hin zur Festkörperphysik dar. Thermodynamik und statistische Physik sind von fundamentaler Bedeutung für die Chemie und die Ingenieurswissenschaften, finden aber auch Anwendung in vermeintlich fernen Gebieten wie der Modellierung von Verkehrsströmen. Das nun zum ersten Mal in deutscher Sprache erschienene Lehrbuch von Daniel V. Schroeder gehört aus gutem Grund zu einem der beliebtesten Werke zu Thermodynamik und statistischer Physik. Die enorme Fülle der Anwendungen wird in fast 500 Übungsaufgaben aus dem Lehrbuch eindrucksvoll vorgeführt. Der hier vorliegende Lösungsband enthält die ausführlichen Lösungen mit umfassenden Motivationen der Lösungswege.
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Übungsaufgaben Technische Thermodynamik (Wilhelms, Gernot)
Übungsaufgaben Technische Thermodynamik , Wissensvertiefung und Prüfungsvorbereitung Das Übungsbuch enthält eine große Anzahl didaktisch gut aufbereiteter Aufgaben zu den Grundlagen der Technischen Thermodynamik sowie die zugehörigen Lösungsergebnisse. Eine Vielzahl von Aufgaben wurde ausführlich beispielhaft durchgerechnet. Mit ihnen wird die grundsätzliche Arbeitsweise beim Lösen der Aufgaben gezeigt. Besonderer Wert wurde auf eine übersichtliche Darstellung und eine gute Nachvollziehbarkeit der einzelnen Lösungsschritte gelegt. Mit dem bewährten Übungsbuch wird Studierenden von ingenieur- und naturwissenschaftlicher Studiengängen Hilfe bei der Wissensvertiefung und Prüfungsvorbereitung gegeben. Ingenieur:innen und Konstrukteur:innen im Bereich der Energietechnik wird die Suche nach effektiven Lösungswegen erleichtert. Inhaltlich ist das Werk exakt auf die 19. Auflage des Lehrbuch-Klassikers von Cerbe und Wilhelms "Technische Thermodynamik" abgestimmt. , Studium & Erwachsenenbildung > Fachbücher, Lernen & Nachschlagen , Auflage: 7., überarbeitete Auflage, Erscheinungsjahr: 20220916, Produktform: Leinen, Autoren: Wilhelms, Gernot, Redaktion: Zindler, Henning, Auflage: 22007, Auflage/Ausgabe: 7., überarbeitete Auflage, Seitenzahl/Blattzahl: 290, Keyword: thermodynamik buch; thermodynamik einführung; thermodynamik hauptsatz; thermodynamik ingenieure; thermodynamik übungsaufgaben; wärmeübertragung aufgaben; wärmeübertragung grundlagen, Fachschema: Dynamik (physikalisch) / Thermodynamik~Thermodynamik~Wärmelehre / Thermodynamik~Materialwissenschaft~Mechanik / Thermomechanik~Fluid~Strömungslehre~Mechanik~Energietechnik / Kraft-Wärme-Kopplung~Kraft-Wärme-Kopplung, Fachkategorie: Thermodynamik und Wärme~Strömungslehre~Wärmeübertragungsvorgänge, Bildungszweck: für die Hochschule, Warengruppe: HC/Thermodynamik, Fachkategorie: Technische Thermodynamik, Thema: Verstehen, Text Sprache: ger, UNSPSC: 49019900, Warenverzeichnis für die Außenhandelsstatistik: 49019900, Verlag: Hanser Fachbuchverlag, Verlag: Hanser Fachbuchverlag, Verlag: Hanser, Carl, Verlag GmbH & Co. KG, Länge: 236, Breite: 168, Höhe: 18, Gewicht: 546, Produktform: Gebunden, Genre: Mathematik/Naturwissenschaften/Technik/Medizin, Genre: Mathematik/Naturwissenschaften/Technik/Medizin, Vorgänger: 3649121, Vorgänger EAN: 9783446451216 9783446442177 9783446425149 9783446415126 9783446407992, eBook EAN: 9783446474567, Herkunftsland: DEUTSCHLAND (DE), Katalog: deutschsprachige Titel, Katalog: Gesamtkatalog, Katalog: Kennzeichnung von Titeln mit einer Relevanz > 30, Katalog: Lagerartikel, Book on Demand, ausgew. Medienartikel, Relevanz: 0035, Tendenz: +1, Unterkatalog: AK, Unterkatalog: Bücher, Unterkatalog: Hardcover, Unterkatalog: Lagerartikel, WolkenId: 49824
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Was ist Thermodynamik?
Thermodynamik ist ein Teilgebiet der Physik, das sich mit der Energieumwandlung und den damit verbundenen physikalischen Prozessen befasst. Sie beschäftigt sich mit der Untersuchung von Wärme, Arbeit und Energie in Systemen und beschreibt, wie sich diese Größen unter verschiedenen Bedingungen verhalten. Thermodynamik beschäftigt sich auch mit dem Studium von Temperatur, Druck und Volumen in Bezug auf die Zustände von Materie. Insgesamt beschäftigt sich die Thermodynamik mit den Gesetzen und Prinzipien, die die Energieumwandlung und den Energieaustausch in physikalischen Systemen regeln.
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Ist Thermodynamik schwer zu verstehen?
Die Thermodynamik kann für einige Menschen schwierig sein, da sie komplexe Konzepte und mathematische Formeln beinhaltet. Es erfordert ein grundlegendes Verständnis von Physik und Mathematik, um die Prinzipien der Thermodynamik zu erfassen. Mit ausreichender Zeit, Geduld und Übung ist es jedoch möglich, die Grundlagen der Thermodynamik zu verstehen.
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Was ist eine Frage zur Thermodynamik?
Wie verändert sich die Entropie eines Systems, wenn Wärmeenergie zugeführt wird?
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Was ist eine Frage zur Thermodynamik?
Wie verändert sich die Temperatur eines Gases, wenn es komprimiert wird?
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40 mm Profi Pool Schwimmbad Swimming Teich Wasser Schlauch schwer - 15 m
Dieser PROFI-Schwimmbadschlauch ist für sehr viele Zwecke einsetzbar. Die häufigste Anwendung liegt im Bereich der Schwimmbadtechnik. Er stellt durch seine Spiralwindung eine äußerst flexible Verbindung zwischen Skimmer, Pumpe und Pooleinlass her. Er kann als Solarschlauch eingesetzt, da sich das Wasser durch die schwarze Schlauchfarbe bei direkter Sonnenbestrahlung gut erwärmt. Eine Verbindung zwischen Pumpe und Einlass in den Pool erzielt gute Ergebnisse - besonders bei einem Einsatz einer Zeitschaltuhr oder eines Bypasses, die das Wasser eine Weile im Schlauch stehen lässt. Im Landschaftsbau (Galabau) bewährt sich der schwarze Schwimmbadschlauch ausgezeichnet, da er beim Teichbau unauffällig im Hintergrund bleibt, egal ob beim Einsatz als Wasserleitung oder als Kabelschutz. Er ist auch bekannt als Saugpumpenschlauch bzw. Ansaugpumpenschlauch. Die völlig glatte Seele gewährt geringen...
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Technische Thermodynamik (Cerbe, Günter~Wilhelms, Gernot)
Technische Thermodynamik , Seit über 50 Jahren eines der Standard-Lehrbücher der Thermodynamik Dieses Lehrbuch fasst das Grundwissen der technischen Thermodynamik kompakt in nur einem Band zusammen, der neben den grundlegenden thermodynamischen Fragen auch die Grundlagen der Gemische, der Strömungsvorgänge, der Wärmeübertragung, der chemischen Reaktionen, der Brennstoffzelle und der Verbrennung enthält. Es wurde durch regelmäßige Neuauflagen fortlaufend aktualisiert, technische Entwicklungen, Normen, Regeln, Rechenverfahren und technische Daten sind in ihrem aktuellen Stand wiedergegeben. Das Gesamtkonzept: - Hinführung von der gut fundierten, in überschaubaren Schritten dargestellten thermodynamischen Theorie zu den technischen Anwendungen, - Möglichkeit des Selbststudiums, - Praxisbezug durch zahlreiche Beispiele mit Lösungen, - umfangreiche Aufgaben und Kontrollfragen mit Ergebnissen und Antworten - sowie leichte Benutzbarkeit durch viele Bilder, Diagramme und Tabellen. Das Buch ist ein Standardwerk für Ingenieur- und Physikstudenten an Technischen Universitäten/Hochschulen und Fachhochschulen, es soll den Weg von den theoretischen Grundlagen zu den praktischen Anwendungen erleichtern. Für Berufspraktiker der Energietechnik ist es ein Nachschlagewerk mit großer Informationsdichte. Inhaltlich abgestimmt mit diesem Lehrbuch ist das dazugehörige Übungsbuch "Übungsaufgaben Technische Thermodynamik" von Gernot Wilhelms. Es hat sich als gute Hilfe bei der Erarbeitung und Vertiefung des Wissens, beim Selbststudium und bei der Examensvorbereitung erwiesen. , Studium & Erwachsenenbildung > Fachbücher, Lernen & Nachschlagen , Auflage: 19., überarbeitete Auflage, Erscheinungsjahr: 20210514, Produktform: Leinen, Autoren: Cerbe, Günter~Wilhelms, Gernot, Auflage: 21019, Auflage/Ausgabe: 19., überarbeitete Auflage, Seitenzahl/Blattzahl: 608, Keyword: strömungsvorgänge; thermodynamik buch; thermodynamik einführung; thermodynamik grundlagen; thermodynamik hauptsatz; thermodynamik ingenieure; thermodynamik übungsaufgaben; wärmeübertragung grundlagen, Fachschema: Energietechnik~Materialwissenschaft~Mechanik / Thermomechanik~Dynamik (physikalisch) / Thermodynamik~Thermodynamik~Wärmelehre / Thermodynamik, Fachkategorie: Energietechnik, Elektrotechnik und Energiemaschinenbau~Thermodynamik und Wärme, Bildungszweck: für die Hochschule, Warengruppe: HC/Wärme-/Energie-/Kraftwerktechnik, Fachkategorie: Technische Thermodynamik, Thema: Verstehen, Text Sprache: ger, UNSPSC: 49019900, Warenverzeichnis für die Außenhandelsstatistik: 49019900, Verlag: Hanser Fachbuchverlag, Verlag: Hanser Fachbuchverlag, Verlag: Hanser, Carl, Verlag GmbH & Co. KG, Länge: 246, Breite: 176, Höhe: 40, Gewicht: 1120, Produktform: Gebunden, Genre: Mathematik/Naturwissenschaften/Technik/Medizin, Genre: Mathematik/Naturwissenschaften/Technik/Medizin, Vorgänger EAN: 9783446451193 9783446436381 9783446424647 9783446415614 9783446402812, eBook EAN: 9783446468139, Herkunftsland: DEUTSCHLAND (DE), Katalog: deutschsprachige Titel, Katalog: Gesamtkatalog, Katalog: Kennzeichnung von Titeln mit einer Relevanz > 30, Katalog: Lagerartikel, Book on Demand, ausgew. Medienartikel, Relevanz: 0060, Tendenz: -1, Unterkatalog: AK, Unterkatalog: Bücher, Unterkatalog: Hardcover, Unterkatalog: Lagerartikel, WolkenId: 58894
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Thermodynamik und statistische Physik
Thermodynamik und statistische Physik, die „Physik der Wärme“, sind seit einem Jahrhundert zentraler Bestandteil jedes Lehrplans für Physik. Sie befassen sich mit dem Verhalten makroskopischer Objekte, deren mikroskopische Dynamik zu beschreiben unser Vermögen übersteigt. Das gelingt nun ganz hervorragend unter Zuhilfenahme statistischer Gesetzmäßigkeiten. Thermodynamik und statistische Physik reichen in ihrer Bedeutung weit über die Physik hinaus und erklären eine schier unerschöpfliche Masse an komplexen Phänomenen unserer Umwelt aus einfachen Grundprinzipien. Auch wenn die historischen Wurzeln der Thermodynamik ganz praktisch in einem besseren Verständnis von Wärmekraftmaschinen von der Dampfmaschine über den Benzinmotor hin zur modernen Gasturbine zu suchen sind, so hat sie die entscheidenden ersten Schritte in die Quantentheorie erlaubt und in den letzten Jahrzehnten tiefe Einblicke in die Physik der schwarzen Löcher als einem Schritt zu einer Theorie der Quantengravitation ermöglicht. Einstein selbst war der festen Überzeugung, dass die Thermodynamik das eine Gebiet der Physik sei, das auch durch zukünftige Revolutionen in der Physik in seiner Geltung unangetastet bleiben würde. Methoden der statistischen Physik werden schon seit langem nicht mehr nur auf Flüssigkeiten, Gase, Magnete, Mischungen und Lösungen angewandt, sondern sind unverzichtbare Grundlagen der Festkörperphysik, der modernen Biophysik und der Klimaforschung genauso wie auch scheinbar unverwandter Gebiete wie der Finanzmathematik und der Verkehrsforschung. Das kollektive dynamische Verhalten komplexer Systeme fern von einem Gleichgewichtszustand ist in den letzten Jahren aufgrund neuer experimenteller, theoretischer und numerischer Verfahren in das absolute Zentrum des Interesses moderner Physik gerückt und stellt in seiner Vielfalt eine der fundamentalen Herausforderungen für die Forschung da. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sind von zentraler Bedeutung in so unterschiedlichen Bereichen wie dem Quantencomputing, wo es um die Unterdrückung von Dekohärenz geht, und der Biophysik, die sich mit dem Nichtgleichgewichtsphänomen schlechthin befasst, dem Leben. Für dieses hochaktuelle Gebiet der statistischen Physik des Nichtgleichgewichts bilden Thermodynamik und statistische Physik des Gleichgewichts, wie sie von Schroeder behandelt werden, unverzichtbare Grundlagen. Es überrascht kaum, dass diese Gebiete der Physik bei den Studierenden großes Interesse finden, gleichzeitig aber aufgrund ihrer großen Vielfalt nicht leicht zu meistern sind. Schroeders in den Vereinigten Staaten populäres Buch „Thermal Physics“ liegt nun zum ersten Mal in deutscher Übersetzung vor. In einer ansprechenden Mischung entwickelt es die Methoden der Thermodynamik und statistischen Physik in einem gemeinsamen Zugang und bespricht alle wichtigen Anwendungen: Gase, Flüssigkeiten, Magnete, Festkörper, Wärmekraftmaschinen, chemische Reaktionen. Dabei werden die Grundlagen ebenso präzise wie anschaulich gelegt und ermöglichen es dem Leser, sich in der mathematisch einfachen, aber konzeptionell subtilen Thermodynamik zurecht zu finden, aber auch die wichtigsten Rechen- und Näherungsmethoden der statistischen Physik souverän anzuwenden. Ausgehend von den einfachsten Modellen, dem idealen Gas und dem Paramagneten, entwickelt Schroeder zunächst die Begriffe von Wärme und Arbeit. In weiteren Schritten, entwickelt er in sehr anschaulicher Weise die schwierigen Begriffe Entropie und (Ir)reversibilität. Davon ausgehend stellt Schroeder den Zusammenhang zwischen Temperatur und Wärme her. Bei der sich anschließenden Behandlung von Wärmekraftmaschinen und Kühlschränken legt Schroeder besonderen Wert darauf, neben den abstrakten Prinzipien auch die Eigenschaften realer Apparate vorzustellen. Die Behandlung thermodynamischer Potentiale, allen voran der freien Energie, illustriert Schroeder anhand von Phasenübergängen und einer für physikalische Literatur ungewöhnlich ausführlichen Diskussion von Mischungen und Lösungen. Er stellt den Zusammenhang zwischen freier Energie und dem Streben ins Gleichgewicht her und liefert eine sorgfältige Diskussion chemischer Reaktionen aus physikalischer Sicht. In einem weiteren Kapitel stehen die Zustandssummen der statistischen Physik als Schlüssel zur Berechnung von Zustandsgrößen, Korrelationen und Fluktuationen im Mittelpunkt. Diese allgemeinen Überlegungen werden dann an den idealen Quantengasen (Fermionen und Bosonen) illustriert. Dabei zeigt Schroeder, welche Vielfalt physikalischer Phänomene durch diese sehr einfachen Modelle bereits abgedeckt wird: Gitterschwingungen in Festkörpern fallen ebenso darunter wie die Schwarzkörperstrahlung und die Bose-Einstein-Kondensation. Natürlich findet die Idealisierung vernachlässigbarer Wechselwirkungen ihre Grenzen und führt in das weite Feld exakter und approximativer Rechenverfahren. Hier stellt Schroeder exemplarisch die statistische Physik schwach wechselwirkender Gase und eindimensionaler Magnete vor. In zwei Anhängen ruft Schroeder die nötigen quantenmechanischen und mathematischen Grundlagen ins Gedächtnis. Learn a little . . . do a little Besonders hilfreich ist auch, sich bei Beispielen plastisch vor Augen zu führen, wie sich die Änderung von physikalischen Parametern auf das Verhalten eines Systems auswirkt.Dazu sind ausgewählte Beispiele als digitale Arbeitsblätter ausgearbeitet worden, die Sie einfach mittels eines QR-Scanners auf Ihrem mobilen Gerät (idealerweise ein Tablet) aufrufen und begleitend zur Veranschaulichung benutzen können. Ganz getreu dem Motto Learn a little . . . do al little. Das Buch richtet sich an Studierende der Naturwissenschaften, insbesondere der Physik. Es ist für Studierende an Universitäten und Fachhochschulen konzipiert und rundet den an sich eher abstrakten Stoff durch zahlreiche Beispiele und eine große Fülle an Aufgaben ab, die die Reichweite von Thermodynamik und statistischer Physik illustrieren. Hier liegt eine der großen Stärken des Buches: mehrere hundert Aufgaben, die von einfachen Überlegungen über Verständnisfragen und komplexen Fragestellungen aus Physik, Chemie und Biologie hin zu Programmieraufgaben reichen, erlauben jedem Studierenden, seine Kenntnisse schrittweise zu überprüfen und an Aufgaben zu schärfen. So eignet sich die „Physik der Wärme“ hervorragend zum Selbststudium. Für Dozenten und Studierende gleichermaßen eignet sich das Buch als Begleitlektüre für eine einsemestrige Vorlesung zur Physik der Wärme im Haupt- wie im Nebenfach Physik.
Preis: 59.95 € | Versand*: 0 € -
Thermodynamik und statistische Physik
Thermodynamik und statistische Physik, die Physik der Wärme, sind seit einem Jahrhundert zentraler Bestandteil jedes Lehrplans für Physik. Sie befassen sich mit dem Verhalten makroskopischer Objekte, deren mikroskopische Dynamik zu beschreiben unser Vermögen übersteigt. Das gelingt nun ganz hervorragend unter Zuhilfenahme statistischer Gesetzmäßigkeiten. Thermodynamik und statistische Physik reichen in ihrer Bedeutung weit über die Physik hinaus und erklären eine schier unerschöpfliche Masse an komplexen Phänomenen unserer Umwelt aus einfachen Grundprinzipien. Auch wenn die historischen Wurzeln der Thermodynamik ganz praktisch in einem besseren Verständnis von Wärmekraftmaschinen von der Dampfmaschine über den Benzinmotor hin zur modernen Gasturbine zu suchen sind, so hat sie die entscheidenden ersten Schritte in die Quantentheorie erlaubt und in den letzten Jahrzehnten tiefe Einblicke in die Physik der schwarzen Löcher als einem Schritt zu einer Theorie der Quantengravitation ermöglicht. Einstein selbst war der festen Überzeugung, dass die Thermodynamik das eine Gebiet der Physik sei, das auch durch zukünftige Revolutionen in der Physik in seiner Geltung unangetastet bleiben würde. Methoden der statistischen Physik werden schon seit langem nicht mehr nur auf Flüssigkeiten, Gase, Magnete, Mischungen und Lösungen angewandt, sondern sind unverzichtbare Grundlagen der Festkörperphysik, der modernen Biophysik und der Klimaforschung genauso wie auch scheinbar unverwandter Gebiete wie der Finanzmathematik und der Verkehrsforschung. Das kollektive dynamische Verhalten komplexer Systeme fern von einem Gleichgewichtszustand ist in den letzten Jahren aufgrund neuer experimenteller, theoretischer und numerischer Verfahren in das absolute Zentrum des Interesses moderner Physik gerückt und stellt in seiner Vielfalt eine der fundamentalen Herausforderungen für die Forschung da. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sind von zentraler Bedeutung in so unterschiedlichen Bereichen wie dem Quantencomputing, wo es um die Unterdrückung von Dekohärenz geht, und der Biophysik, die sich mit dem Nichtgleichgewichtsphänomen schlechthin befasst, dem Leben. Für dieses hochaktuelle Gebiet der statistischen Physik des Nichtgleichgewichts bilden Thermodynamik und statistische Physik des Gleichgewichts, wie sie von Schroeder behandelt werden, unverzichtbare Grundlagen. Es überrascht kaum, dass diese Gebiete der Physik bei den Studierenden großes Interesse finden, gleichzeitig aber aufgrund ihrer großen Vielfalt nicht leicht zu meistern sind. Schroeders in den Vereinigten Staaten populäres Buch Thermal Physics liegt nun zum ersten Mal in deutscher Übersetzung vor. In einer ansprechenden Mischung entwickelt es die Methoden der Thermodynamik und statistischen Physik in einem gemeinsamen Zugang und bespricht alle wichtigen Anwendungen: Gase, Flüssigkeiten, Magnete, Festkörper, Wärmekraftmaschinen, chemische Reaktionen. Dabei werden die Grundlagen ebenso präzise wie anschaulich gelegt und ermöglichen es dem Leser, sich in der mathematisch einfachen, aber konzeptionell subtilen Thermodynamik zurecht zu finden, aber auch die wichtigsten Rechen- und Näherungsmethoden der statistischen Physik souverän anzuwenden. Ausgehend von den einfachsten Modellen, dem idealen Gas und dem Paramagneten, entwickelt Schroeder zunächst die Begriffe von Wärme und Arbeit. In weiteren Schritten, entwickelt er in sehr anschaulicher Weise die schwierigen Begriffe Entropie und (Ir)reversibilität. Davon ausgehend stellt Schroeder den Zusammenhang zwischen Temperatur und Wärme her. Bei der sich anschließenden Behandlung von Wärmekraftmaschinen und Kühlschränken legt Schroeder besonderen Wert darauf, neben den abstrakten Prinzipien auch die Eigenschaften realer Apparate vorzustellen. Die Behandlung thermodynamischer Potentiale, allen voran der freien Energie, illustriert Schroeder anhand von Phasenübergängen und einer für physikalische Literatur ungewöhnlich ausführlichen Diskussion von Mischungen und Lösungen. Er stellt den Zusammenhang zwischen freier Energie und dem Streben ins Gleichgewicht her und liefert eine sorgfältige Diskussion chemischer Reaktionen aus physikalischer Sicht. In einem weiteren Kapitel stehen die Zustandssummen der statistischen Physik als Schlüssel zur Berechnung von Zustandsgrößen, Korrelationen und Fluktuationen im Mittelpunkt. Diese allgemeinen Überlegungen werden dann an den idealen Quantengasen (Fermionen und Bosonen) illustriert. Dabei zeigt Schroeder, welche Vielfalt physikalischer Phänomene durch diese sehr einfachen Modelle bereits abgedeckt wird: Gitterschwingungen in Festkörpern fallen ebenso darunter wie die Schwarzkörperstrahlung und die Bose-Einstein-Kondensation. Natürlich findet die Idealisierung vernachlässigbarer Wechselwirkungen ihre Grenzen und führt in das weite Feld exakter und approximativer Rechenverfahren. Hier stellt Schroeder exemplarisch die statistische Physik schwach wechselwirkender Gase und eindimensionaler Magnete vor. In zwei Anhängen ruft Schroeder die nötigen quantenmechanischen und mathematischen Grundlagen ins Gedächtnis. Learn a little . . . do a little Besonders hilfreich ist auch, sich bei Beispielen plastisch vor Augen zu führen, wie sich die Änderung von physikalischen Parametern auf das Verhalten eines Systems auswirkt.Dazu sind ausgewählte Beispiele als digitale Arbeitsblätter ausgearbeitet worden, die Sie einfach mittels eines QR-Scanners auf Ihrem mobilen Gerät (idealerweise ein Tablet) aufrufen und begleitend zur Veranschaulichung benutzen können. Ganz getreu dem Motto Learn a little . . . do al little. Das Buch richtet sich an Studierende der Naturwissenschaften, insbesondere der Physik. Es ist für Studierende an Universitäten und Fachhochschulen konzipiert und rundet den an sich eher abstrakten Stoff durch zahlreiche Beispiele und eine große Fülle an Aufgaben ab, die die Reichweite von Thermodynamik und statistischer Physik illustrieren. Hier liegt eine der großen Stärken des Buches: mehrere hundert Aufgaben, die von einfachen Überlegungen über Verständnisfragen und komplexen Fragestellungen aus Physik, Chemie und Biologie hin zu Programmieraufgaben reichen, erlauben jedem Studierenden, seine Kenntnisse schrittweise zu überprüfen und an Aufgaben zu schärfen. So eignet sich die Physik der Wärme hervorragend zum Selbststudium. Für Dozenten und Studierende gleichermaßen eignet sich das Buch als Begleitlektüre für eine einsemestrige Vorlesung zur Physik der Wärme im Haupt- wie im Nebenfach Physik.
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Was ist Volumenarbeit in der Thermodynamik?
Volumenarbeit ist die Arbeit, die verrichtet wird, wenn ein System sein Volumen ändert. Sie wird berechnet, indem der Druck des Systems mit der Volumenänderung multipliziert wird. Volumenarbeit ist eine Form der mechanischen Arbeit und wird in der Thermodynamik verwendet, um die Energieänderung eines Systems zu beschreiben.
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Was sind die grundlegenden Prinzipien der Thermodynamik?
Die grundlegenden Prinzipien der Thermodynamik sind der Energieerhaltungssatz, der besagt, dass Energie weder erzeugt noch vernichtet werden kann, sondern nur umgewandelt wird. Der Zweite Hauptsatz besagt, dass die Entropie eines isolierten Systems niemals abnehmen kann, sondern immer zunimmt. Das dritte Prinzip besagt, dass bei absolutem Nullpunkt (0 Kelvin) die Entropie eines perfekten Kristalls null ist.
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Wie lässt sich das Planschen im Wasser am besten genießen? Welche Aktivitäten kann man beim Planschen im Wasser unternehmen, um Spaß zu haben?
Das Planschen im Wasser lässt sich am besten genießen, indem man sich entspannt treiben lässt, die Sonne genießt und sich einfach im kühlen Nass abkühlt. Man kann beim Planschen im Wasser verschiedene Aktivitäten wie Wasserball spielen, schwimmen, tauchen oder einfach nur herumtollen, um Spaß zu haben. Wichtig ist, sich sicher im Wasser zu bewegen und auf die eigenen Grenzen zu achten.
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Was ist der Wirkungsgrad in der Thermodynamik?
Der Wirkungsgrad in der Thermodynamik ist ein Maß für die Effizienz einer thermodynamischen Maschine oder eines Prozesses. Er wird definiert als das Verhältnis von genutzter Energie oder Arbeit zur zugeführten Energie. Ein hoher Wirkungsgrad bedeutet, dass ein großer Teil der zugeführten Energie in nutzbare Arbeit umgewandelt wird, während ein niedriger Wirkungsgrad auf Verluste hinweist.
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