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Zum Inhalt der Trajektorie Stoff- und Wärmetransport: Im Kapitel "Stoff- und Wärmetransport" werden die verschiedenen Transporterscheinungen zusammenfassend dargestellt. Die Kapitel "Grundlagen Wärmetransport", "Wärmeleitung", "Wärmekonvektion", "Wärmestrahlung" und "Energetische Stoffgrößen" befassen sich detailliert mit den Wärmetransportvorgängen sowie den benötigten Stoffgrößen. Das Kapitel "Beispiel 1: Wärmetransport" vertieft den Sachverhalt Wärmetransport anhand der Beobachtung und Steuerung eines Energiesparhauses. Das Kapitel "Beispiel 2: Wärmetransport" behandelt die Temperaturkontrolle bei Polymerisationsreaktionen und das Kapitel "Beispiel 3: Wärmetransport" zeigt Aspekte der Wärmedämmung mit geschäumten Polystyrol. Die Kapitel "Stofftransport: Diffusion" und "Stofftransport: Membranen" befassen sich wiederum mit Stofftransportvorgängen.
Lerneinheiten des Tutorials
Es werden die drei verschiedenen Transportarten und ihrer Koeffizienten beschrieben.
Diese Lerneinheit gibt eine Einführung in das Thema Wärmetransport und erläutert kurz die Begriffe und Mechanismen, die beim Wärmetransport eine Rolle spielen.
Diese Lerneinheit behandelt die Wärmeleitung durch ebene einschichtige und ebene mehrschichtige Wände sowie die Wärmeleitung durch zylindrische einschichtige und zylindrische mehrschichtige Wände.
Diese Lerneinheit behandelt den konvektiven Wärmetransport (Wärmeübergang). Dabei wird auch auf dimesionslose Kenngrößen wie die Prandtl-Zahl eingegangen.
Diese Lerneinheit zeigt, wie Wärme durch Strahlung übertragen werden kann.
Gegenstand der Lerneinheit sind zu- oder abgeführte Energien bei Zustandsänderungen, deren Werte von der Natur des chemischen Systems bestimmt werden. Sie sind daher
charakteristisch für reine Stoff und Mischungen und werden als energetische Stoffgrößen bezeichnet. Wichtige Beispiele sind die molare Wärmekapazität sowie Umwandlungs- und Reaktionswärmen.
Im Lernmodul werden die theoretischen Grundlagen zum Wärmetransport vertieft. Es wird die Möglichkeit zur Fernsteuerung von Anlagen demonstriert, Online-Beobachtung und -Steuerung eines Energiesparhauses können durchgeführt werden.
Eines der wichtigen Probleme ist die bei den Polyreaktionen im Allgemeinen entstehende Reaktionswärme. In der Lerneinheit werden die theoretischen Grundlagen zu Wärmetransport und -übergang erläutert sowie Methoden der Temperaturkontrolle vorgestellt.
Die wichtigsten Eigenschaften von geschäumtem Polystyrol (PS-E) werden
vorgestellt, insbesondere die Eigenschaften, die für die häufigsten Anwendungen
(Wärmedämmung, Stoßschutzverpackung) wesentlich sind.
In dieser Lerneinheit wird der Einfluss der Porendiffusion auf die chemische Reaktion erläutert und berechnet.
Einleitung und Grundlagen
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