892100 Physik für UIW

Art
Vorlesung
Semesterstunden
3
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Organisation
Physik und Materialwissenschaft
Angeboten im Semester
Wintersemester 2024/25
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 Lebensmittel- und Biotechnologie relevante physikalische Probleme aus den Bereichen Mechanik, Energie, Elastische Verformung, Werkstoffkunde und Elektrizitätslehre analysieren und berechnen zu können. Beispielsweise können sie nach erfolgreicher Absolvierung der Lehrveranstaltung
- Physikalische Einheiten korrekt verwenden und umrechnen
- Verschiedene Arten von Bewegungen grundlegend beschreiben und Bewegungsgrößen berechnen
- 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 angeben und auf physikalische Probleme anwenden
- die Leistung von Flusskraftwerken, Pumpspeicherkraftwerken und Windkraftwerken berechnen
- mechanische Spannungen bei Zug-, Biege- und Torsionsbeanspruchung berechnen
- einfache Auslegungen von Bauteilen auf Basis der Steifigkeit und Festigkeit durchführen
- wichtige kristalline Keramiken, Gläser, Kohlewerkstoffe und Halbleiter benennen und praktische Anwendungen für diese angeben
- Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere unterscheiden und praktische Anwendungen angeben
- korrosionsresistente Metalle angeben
- die Vor- und Nachteile von Eisenwerkstoffen, Aluminium-, Kupfer-, Titan-, Nickel und Magnesiumlegierungen verstehen und geeignete metallische Werkstoffe für praktische Anwendungen auswählen
- technische und natürliche Teilchen- und Faserverbunde beschreiben und Anwendungsbeispiele angeben
- Materialien gemäß ihrer thermischen Ausdehnung, ihrer Wärmekapazität und ihrem Thermo-Schock Widerstand einteilen
- Ströme, Spannungen und Leistungen im Gleich- und Wechselstromkreis berechnen
- die von Magnetfeldern erzeugten Kräfte und induzierten Spannungen berechnen
- Wirkungsgrade bei der Übertragung elektrischer Energie verstehen und abschätzen
- die elektrische Energiespeicherung in Batterien, Kondensatoren und Spulen berechnen
- elektrische Installationen und Sicherungseinrichtungen verstehen
Noch mehr Informationen zur Lehrveranstaltung, wie Termine oder Informationen zu Prüfungen, usw. finden Sie auf der Lehrveranstaltungsseite in BOKUonline.