892100 Physik für UIW

Art
Vorlesung
Semesterstunden
3
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Organisation
Angeboten im Semester
Wintersemester 2023/24
Unterrichts-/ Lehrsprachen
Deutsch
Lehrinhalt

1. EINLEITUNG: Physikalische Einheiten, Umrechnung von Einheiten, Mathematische Methoden

2. MECHANIK: Translations- und Rotationsbewegung, Kraft (Schwerkraft, Reibungskraft, Zentrales Kräftesystem, Seilkräfte, Trägheitskraft, Kräfte in Strömungen, Impuls), Drehmoment (Statisches Gleichgewicht, Trägheitsmomente, Drehimpuls)

3. ENERGIE: Arbeit, Energie und Leistung, Energieerhaltung, Exergie, Energieeinsatz und Energiegewinnung, Wasser- und Windkraftwerke

4. THERMODYNAMIK: Temperatur, Innere Energie und Wärme, Wärmekapazität, Ideales Gas, Heiz- und Brennwert, Aggregatzustände, Dampfdruck, Luftfeuchtigkeit, Carnot-Kreisprozess, Dampf- und Gasturbine, Otto- und Dieselmotor, Wärmepumpe, Mechanismen des Wärmetransports, Diffusion, Osmose

5. ELEKTRIZITÄT: Elektrostatik, Gleichstrom, ohmscher Widerstand, Kapazität, Elektromagnetismus, Induktivität, Wechselstrom, Wirkleistung und Scheinleistung, Transformator, Einphasen- und Dreiphasen-Wechselstrom, Sicherheitstechnik
Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse)

Physik und Mathematik auf Maturaniveau
Lehrziel

Die Studentinnen und Studenten besitzen das Wissen und die Rechenfertigkeit, um für die Umweltingenieurwissenschaft relevante physikalische Probleme aus den Bereichen Mechanik, Energie, Thermodynamik und Elektrizität analysieren und berechnen zu können. Beispielsweise können sie nach erfolgreicher Absolvierung der Lehrveranstaltung
- Kräfte und Drehmomente und die daraus resultierenden Beschleunigungen und Winkelbeschleunigungen berechnen
- die mit Kräften und Drehmomenten verbundenen mechanische Arbeiten und Energien bestimmen
. die Erhaltungssätze der Mechanik auf physikalische Probleme anwenden
- die Leistung von Flusskraftwerken, Pumpspeicherkraftwerken und Windkraftwerken berechnen
- Innere Energien und Wärmekapazitäten von Gasen, Festkörpern und Flüssigkeiten angeben
- Enthalpien bei Phasenumwandlungen berechnen
- mit dem Mollier Diagramm absolute und relative Luftfeuchtigkeiten angeben
- die Funktionsweise der wichtigsten Wärmekraftmaschinen und deren Wirkungsgrade evaluieren
- die Funktionsweise von Wärmepumpen und deren Leistungsziffern beschreiben
- die Funktionsweise von Solarkollektoren und Solarzellen erklären
- Berechnungen des Wärmetransports durchführen
- die notwendige Heizleistung für ein Gebäude oder eine Wohnung berechnen
- osmotische Drücke von Lösungen berechnen und deren Bedeutung in Natur und Technik erklären
- Ströme, Spannungen und Leistungen im Gleich- und Wechselstromkreis berechnen
- die von Magnetfeldern erzeugten Kräfte und induzierten Spannungen berechnen
- Wirkungsgrade bei der Übertragung elektrischer Energie abschätzen
- die elektrische Energiespeicherung in Batterien, Kondensatoren und Spulen quantifizieren
- elektrische Installationen und Sicherungseinrichtungen verstehen
Noch mehr Informationen zur Lehrveranstaltung, wie Termine oder Informationen zu Prüfungen, usw. finden Sie auf der Lehrveranstaltungsseite in BOKUonline.