Thermische Verfahrenstechnik at Hochschule Neubrandenburg | Flashcards & Summaries

Lernmaterialien für Thermische Verfahrenstechnik an der Hochschule Neubrandenburg

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TESTE DEIN WISSEN

Wann bevorzugt man Kühlkristallisation gegenüber Verdampfungskristallisation?

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TESTE DEIN WISSEN

!!!wichtig!!!

Ist abhängig von dem Löslichkeitsverhältnis von dem Stoff der letztendlich auskristallisiert werden soll. Wenn sich die Löslichkeit sehr stark verändert bei fallender Temperatur dann Kühlkristallisation. Wenn sich Löslichkeit nur gering verändert, dann Verdampfungskristallisation (Lösungsmittel verdampft Kristalle bleiben übrig).

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Was ist ein azeotropes Gemisch?

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TESTE DEIN WISSEN

-> Gemisch das einen konstanten Siedepunkt hat 

-> Siedepunkt ist verscheiden der Siedepunkte beiden Reinstoffe

-> lassen sich durch einfache Destillation nicht trennen 

-> α = 1

-> SS ist nach bestimmter Zeit mehr in Dampf enthalten als im Sumpf

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Was ist Wärmeübertragung und welche Arten gibt es?

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TESTE DEIN WISSEN

- Austausch oder Transport von Energie (Wärme) zwischen 2 System entlang eines Temperaturgefälles

- Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung 

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Worin unterscheiden sich absolute und relative Luftfeuchte?

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TESTE DEIN WISSEN

-> Die absolute Luftfeuchte ist die Masse des Wasserdampfes bezogen auf das Luftvolumen. 

     Die Angabe erfolgt in kg Wasser / kg Luft.

-> Die relative Luftfeuchtigkeit ist die Masse des Wasserdampfes im Verhältnis zur

     maximalen Wasserdampfmasse, welche die Luft bei bestimmter Temperatur aufnehmen 

     kann. Die Angabe erfolgt in Prozent. 

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Was sind Wärmeübergang und Wärmedurchgang?

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TESTE DEIN WISSEN

-> Wärmetransport zwischen einem fluiden Medium zu einer festen Phase 

-> Wärmetransport von einem fluiden Medium durch eine feste Phase in ein 2. fluides 

     Medium 

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Wovon ist der Wärmeübergang bei erzwungener Konvektion abhängig?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

-> Druck, Art der Wand, Wärmeleitfähigkeit, Konstruktion des Übertragers, 

-> Rohrdurchmesser

-> TEMPERATURDIFFERENZ zwischen Fluid und Wandfläche, da an Grenzschicht  Transport nur durch Wärmeleitung und Gase bzw. generell sehr schlechte Wärmeleiter sind  

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Wovon ist der Wärmedurchgangskoeffizient k abhängig?

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TESTE DEIN WISSEN

-> von den Wärmeübergangskoeffizienten (k ist immer kleiner als der kleinste α-Wert)

-> Strömungsgeschw., Strömungsart (laminar, turbulent) 

-> Dicke der Wand (s), Material der Wand (λ)

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Welche Aufgaben hat die Wärmeübertragung, welche Voraussetzungen bestehen?

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TESTE DEIN WISSEN

-> Einhaltung vorgegebener Temperaturen

-> Änderung Aggregatzustand (Verdampfen, Kond., Schmelzen, Kristallisieren…)

-> Trennung von Stoffgemischen (Dest., Absorbieren)

Vorraussetzung: -> Tempgefälle

                           -> Austauschfläche 

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TESTE DEIN WISSEN

Welche bekannten Bauformen von Wärmeüberträgern gibt es?

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TESTE DEIN WISSEN

-> Rohr-/ Doppelrohrwärmeübertrager

-> Rohrbündelwärmeübertrager  

-> Plattenwärmeübertrager 

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In einer Sauna kann ein gesunder Mensch bei Lufttemperaturen von 90 °C ca. 20 min ausharren. Kommt man jedoch mit Wasser der gleichen Temperatur in Berührung, genügen schon Sekunden, um sich schwerste Verbrennungen zuzuziehen. Warum ist das so?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

-> Wärmeleitfähigkeit + Wärmeübergangskoeffizient bei Wasser ist größer als bei Luft 

            -> Wärmetransport in der Luft nicht so intensiv 

-> Schweiß verdunstet in Luft -> kühlt Körper (geht in Wasser nicht)

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist Trocknen? Wie sind die dazugehörigen Begriffe Feucht- und Trockengut definiert? 

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TESTE DEIN WISSEN

-> Art der thermischen Stofftrennung 

-> Abtrennung der Flüssigkeit aus einem Feststoff/Flüssigkeitsgemisch durch Zuführung von 

    Wärme oder Wärmeabzug 

-> Feuchtgut -> Ausgangsstoff (homogen, heterogen)

-> Trockengut -> nach Trocknung / Ausdampfen

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TESTE DEIN WISSEN

Erläutern sie die physikalischen Grundlagen des Trocknens!

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TESTE DEIN WISSEN

-> je weniger gebunden, desto leichter kann Wasser entfernt werden

-> Oberflächenwasser mit Außenluft mitgerissen, bis diese gesättigt ist 

            -> je Wärmer Luft, desto mehr Feuchte kann mitgenommen werden 

-> gebundenes Wasser erst Kräfte durch Energie überwinden -> Wasser zu Oberfläche

-> Oberflächenwasser -> pS ~ Wasserdampfgehalt an Grenzschicht 

     Trocknungsluft      -> pL ~ Wasserdampfgehalt der Trocknungsluft 

            -> je höher Gefälle pS-pL , desto besser Trocknungseffekt 

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Q:

Wann bevorzugt man Kühlkristallisation gegenüber Verdampfungskristallisation?

A:

!!!wichtig!!!

Ist abhängig von dem Löslichkeitsverhältnis von dem Stoff der letztendlich auskristallisiert werden soll. Wenn sich die Löslichkeit sehr stark verändert bei fallender Temperatur dann Kühlkristallisation. Wenn sich Löslichkeit nur gering verändert, dann Verdampfungskristallisation (Lösungsmittel verdampft Kristalle bleiben übrig).

Q:

Was ist ein azeotropes Gemisch?

A:

-> Gemisch das einen konstanten Siedepunkt hat 

-> Siedepunkt ist verscheiden der Siedepunkte beiden Reinstoffe

-> lassen sich durch einfache Destillation nicht trennen 

-> α = 1

-> SS ist nach bestimmter Zeit mehr in Dampf enthalten als im Sumpf

Q:

Was ist Wärmeübertragung und welche Arten gibt es?

A:

- Austausch oder Transport von Energie (Wärme) zwischen 2 System entlang eines Temperaturgefälles

- Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung 

Q:

Worin unterscheiden sich absolute und relative Luftfeuchte?

A:

-> Die absolute Luftfeuchte ist die Masse des Wasserdampfes bezogen auf das Luftvolumen. 

     Die Angabe erfolgt in kg Wasser / kg Luft.

-> Die relative Luftfeuchtigkeit ist die Masse des Wasserdampfes im Verhältnis zur

     maximalen Wasserdampfmasse, welche die Luft bei bestimmter Temperatur aufnehmen 

     kann. Die Angabe erfolgt in Prozent. 

Q:

Was sind Wärmeübergang und Wärmedurchgang?

A:

-> Wärmetransport zwischen einem fluiden Medium zu einer festen Phase 

-> Wärmetransport von einem fluiden Medium durch eine feste Phase in ein 2. fluides 

     Medium 

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Q:

Wovon ist der Wärmeübergang bei erzwungener Konvektion abhängig?

A:

-> Druck, Art der Wand, Wärmeleitfähigkeit, Konstruktion des Übertragers, 

-> Rohrdurchmesser

-> TEMPERATURDIFFERENZ zwischen Fluid und Wandfläche, da an Grenzschicht  Transport nur durch Wärmeleitung und Gase bzw. generell sehr schlechte Wärmeleiter sind  

Q:

Wovon ist der Wärmedurchgangskoeffizient k abhängig?

A:

-> von den Wärmeübergangskoeffizienten (k ist immer kleiner als der kleinste α-Wert)

-> Strömungsgeschw., Strömungsart (laminar, turbulent) 

-> Dicke der Wand (s), Material der Wand (λ)

Q:

Welche Aufgaben hat die Wärmeübertragung, welche Voraussetzungen bestehen?

A:

-> Einhaltung vorgegebener Temperaturen

-> Änderung Aggregatzustand (Verdampfen, Kond., Schmelzen, Kristallisieren…)

-> Trennung von Stoffgemischen (Dest., Absorbieren)

Vorraussetzung: -> Tempgefälle

                           -> Austauschfläche 

Q:

Welche bekannten Bauformen von Wärmeüberträgern gibt es?

A:

-> Rohr-/ Doppelrohrwärmeübertrager

-> Rohrbündelwärmeübertrager  

-> Plattenwärmeübertrager 

Q:

In einer Sauna kann ein gesunder Mensch bei Lufttemperaturen von 90 °C ca. 20 min ausharren. Kommt man jedoch mit Wasser der gleichen Temperatur in Berührung, genügen schon Sekunden, um sich schwerste Verbrennungen zuzuziehen. Warum ist das so?

A:

-> Wärmeleitfähigkeit + Wärmeübergangskoeffizient bei Wasser ist größer als bei Luft 

            -> Wärmetransport in der Luft nicht so intensiv 

-> Schweiß verdunstet in Luft -> kühlt Körper (geht in Wasser nicht)

Q:

Was ist Trocknen? Wie sind die dazugehörigen Begriffe Feucht- und Trockengut definiert? 

A:

-> Art der thermischen Stofftrennung 

-> Abtrennung der Flüssigkeit aus einem Feststoff/Flüssigkeitsgemisch durch Zuführung von 

    Wärme oder Wärmeabzug 

-> Feuchtgut -> Ausgangsstoff (homogen, heterogen)

-> Trockengut -> nach Trocknung / Ausdampfen

Q:

Erläutern sie die physikalischen Grundlagen des Trocknens!

A:

-> je weniger gebunden, desto leichter kann Wasser entfernt werden

-> Oberflächenwasser mit Außenluft mitgerissen, bis diese gesättigt ist 

            -> je Wärmer Luft, desto mehr Feuchte kann mitgenommen werden 

-> gebundenes Wasser erst Kräfte durch Energie überwinden -> Wasser zu Oberfläche

-> Oberflächenwasser -> pS ~ Wasserdampfgehalt an Grenzschicht 

     Trocknungsluft      -> pL ~ Wasserdampfgehalt der Trocknungsluft 

            -> je höher Gefälle pS-pL , desto besser Trocknungseffekt 

Thermische Verfahrenstechnik

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