892108 Physik (HNT)

Art
Vorlesung
Semesterstunden
3
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Mayer, Herwig
Organisation
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 und Pendelstützen, Trägheitskraft, Kräfte in Strömungen, Impuls), Drehmoment (Statisches Gleichgewicht, Auflagerreaktionen, Trägheitsmomente, Drehimpuls)

3. ELASTISCHE VERFORMUNG: Zug- und Druckbeanspruchung, Biegebeanspruchung, Schnittgrößen des Balkens, Torsionsbeanspruchung, Elastische Konstanten, Normal- und Schubspannungen, Dehnungen und Scherungen, Knicken

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

5. THERMODYNAMIK: Temperatur, Innere Energie und Wärme, Wärmekapazität, Ideales Gas, Heiz- und Brennwert, Wärmekapazität und Heizwert von feuchtem Holz, Aggregatzustände, Dampfdruck, Luftfeuchtigkeit, Carnot-Kreisprozess, Dampf- und Gasturbine, Otto- und Dieselmotor, Wärmepumpe, Mechanismen des Wärmetransports, Wärmetransport in Holz, Diffusion, Osmose
Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse)

Physik und Mathematik auf Maturaniveau
Lehrziel

Die Studentinnen und Studenten besitzen das Wissen und die Rechenfertigkeit, um für die Holz- und Naturfasertechnologie relevante physikalische Probleme aus den Bereichen Mechanik, Elastische Verformung, Energie und Thermodynamik 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
- mechanische Spannungen bei Zug-, Biege- und Torsionsbeanspruchung berechnen
- Auflagerreaktionen und Schnittgrößen des Balkens berechnen
. 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
- die Wärmekapazität von und die Wärmeleitung in feuchtem Holz berechnen
- 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
Noch mehr Informationen zur Lehrveranstaltung, wie Termine oder Informationen zu Prüfungen, usw. finden Sie auf der Lehrveranstaltungsseite in BOKUonline.