151-1633-00L  Energy Conversion

Lehrveranstaltungen

Katalogdaten

Kurzbeschreibung	This course provides the students with an introduction to thermodynamics and energy conversion. Students shall gain basic understanding of energy and energy interactions as well as their link to energy conversion technologies.
Lernziel	Thermodynamics is key to understanding and use of energy conversion processes in Nature and technology. Main objective of this course is to give a compact introduction into basics of Thermodynamics: Thermodynamic states and thermodynamic processes; Work and Heat; First and Second Laws of Thermodynamics. Students shall learn how to use energy balance equation in the analysis of power cycles and shall be able to evaluate efficiency of internal combustion engines, gas turbines and steam power plants. The course shall extensively use thermodynamic charts to building up students’ intuition about opportunities and restrictions to increase useful work output of energy conversion. Thermodynamic functions such as entropy, enthalpy and free enthalpy shall be used to understand chemical and phase equilibrium. The course also gives introduction to refrigeration cycles, combustion and refrigeration. The course compactly covers the standard course of thermodynamics for engineers, with additional topics of a general physics interest (nonideal gas equation of state and Joule-Thomson effect) also included.
Inhalt	1. Thermodynamic systems, states and state variables 2. Properties of substances: Water, air and ideal gas 3. Energy conservation in closed and open systems: work, internal energy, heat and enthalpy 4. Second law of thermodynamics and entropy 5. Energy analysis of steam power cycles 6. Energy analysis of gas power cycles 7. Refrigeration and heat pump cycles 8. Nonideal gas equation of state and Joule-Thomson effect 9. Maximal work and exergy 10. Mixtures 11. Chemical reactions and combustion systems; chemical and phase equilibrium
Skript	Lecture slides and supplementary documentation will be available online.
Literatur	Thermodynamics: An Engineering Approach, by Cengel, Y. A. and Boles, M. A., McGraw Hill
Voraussetzungen / Besonderes	This course is intended for students outside of D-MAVT. Students are assumed to have an adequate background in calculus, physics, and engineering mechanics.
Kompetenzen	Fachspezifische Kompetenzen Konzepte und Theorien geprüft Verfahren und Technologien geprüft Methodenspezifische Kompetenzen Analytische Kompetenzen geprüft Entscheidungsfindung geprüft Medien und digitale Technologien gefördert Problemlösung geprüft Projektmanagement gefördert Soziale Kompetenzen Kommunikation gefördert Kooperation und Teamarbeit gefördert Kundenorientierung gefördert Menschenführung und Verantwortung geprüft Selbstdarstellung und soziale Einflussnahme gefördert Sensibilität für Vielfalt gefördert Verhandlung gefördert Persönliche Kompetenzen Anpassung und Flexibilität gefördert Kreatives Denken geprüft Kritisches Denken geprüft Integrität und Arbeitsethik geprüft Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert Selbststeuerung und Selbstmanagement geprüft

Leistungskontrolle

Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs
ECTS Kreditpunkte	4 KP
Prüfende	I. Karlin, G. Sansavini
Form	Semesterendprüfung
Prüfungssprache	Englisch
Repetition	Es wird ein Repetitionstermin in den ersten zwei Wochen des unmittelbar nachfolgenden Semesters angeboten.
Prüfungsmodus	schriftlich 150 Minuten
Zusatzinformation zum Prüfungsmodus	- One interim examination; 60 minutes; optional; 30% of the final grade if it improves the final grade; in early November. - Final session examination; 120 minutes
Hilfsmittel schriftlich	Midterm exam: One A4 sheet both sides of own summary. Final exam: Two A4 sheets both sides of own summary.

Lernmaterialien

Gruppen

Einschränkungen

Angeboten in

Studiengang	Bereich	Typ
Energy Science and Technology Master	Energy Flows and Processes	W
Integrated Building Systems Master	Grundlagenfächer	W
Science, Technology, and Policy Master	Mobilität und Energie	W
Umweltingenieurwissenschaften Bachelor	Wahlmodul Energie	W