Hans Dieter Baehr

This comprehensive textbook provides a solid foundation of knowledge on the principles of heat and mass transfer and shows how to solve problems by applying modern methods. The basic theory is developed systematically, exploring in detail the solution methods to all important problems. The thoroughly revised 3rd edition includes an introduction to the numerical solution of Finite Elements. A new section on heat and mass transfer in porous media has also been added. The book will be useful not only to upper-level and graduate students, but also to practicing scientists and engineers, offering a firm understanding of the principles of heat and mass transfer, and showing how to solve problems by applying modern methods. Many completed examples and numerous exercises with solutions facilitate learning and understanding, and an appendix includes data on key properties of important substances..

This comprehensive textbook provides a solid foundation of knowledge on the principles of heat and mass transfer and shows how to solve problems by applying modern methods. The basic theory is developed systematically, exploring in detail the solution methods to all important problems. The thoroughly revised 3rd edition includes an introduction to the numerical solution of Finite Elements. A new section on heat and mass transfer in porous media has also been added. The book will be useful not only to upper-level and graduate students, but also to practicing scientists and engineers, offering a firm understanding of the principles of heat and mass transfer, and showing how to solve problems by applying modern methods. Many completed examples and numerous exercises with solutions facilitate learning and understanding, and an appendix includes data on key properties of important substances..

Dieses Buch ist aus meinen Vorlesungen an der Technischen Univer­ sität Berlin entstanden. Es ist ein Lehrbuch für Studenten zum Ge­ brauch neben und nach den Vorlesungen. Es dürfte auch allen Inge­ nieuren nützlich sein, die sich um ein Verständnis der Grundlagen der Thermodynamik bemühen. Grundlagen und technische Anwendungen der Thermodynamik werden etwa in dem Umfang behandelt, wie es an Technischen Hochschulen in einer Vorlesung über zwei Semester üblich ist. Auf einigen Gebieten wurde die Darstellung durch die Aufnahme von Themen abgerundet, deren Behandlung nicht Aufgabe einer einführen­ den Grundvorlesung ist; sie sollen dem Studenten weitere Anwendungen der Thermodynamik zeigen und ihm Anregungen zu vertiefenden Studien geben. Bekanntlich rechnet man die Thermodynamik wegen der Eigenart ihrer Begriffsbildung und wegen der ihr eigentümlichen Methodik zu den schwierigeren Gebieten der Physik, die sich besonders dem An­ fänger nicht ohne Mühe erschließen. Man hat häufig versucht, diese Schwierigkeiten dadurch zu umgehen, daß man die Darstellung der all­ gemeinen Grundlagen eng mit den technischen Anwendungen verknüpft.

Ziel dieses Buches ist die umfassende Darstellung der Wärme- und Stoffübertragung als eine der wichtigsten Grundlagen der Energie- und der Verfahrenstechnik. Alle ihre Gebiete werden ausführlich behandelt: Wärmeleitung und Diffusion, konvektiver Wärme- und Stoffaustausch, Wärmetransport beim Kondensieren und Verdampfen, Wärmestrahlung sowie die Berechnung von Apparaten und Anlagen der Wärme- und Stoffübertragung.Die überarbeitete und aktualisierte 10. Auflage bietet den neuesten Wissensstand. Insbesondere wurden die Kapitel „Erstarren und Schmelzen geometrisch einfacher Körper“ sowie „Überlagerung von freier und erzwungener Strömung“ völlig neu bearbeitet. Darüber hinaus wurden in mehreren Kapiteln Korrekturen und Ergänzungen vorgenommen. Die auf Messungen basierenden Korrelationen und auch die Stoffwerttabellen sind dem neuesten Kenntnisstand angepasst. Auch das Literaturverzeichnis wurde durch Aufnahme neuer Publikationen aktualisiert. Dieses Buch wendet sich vor allem an Studierende des Maschinenbaus und der Verfahrenstechnik, hilft aber auch den in der Praxis tätigen Wissenschaftlern und Ingenieuren, die Gesetze der Wärme- und Stoffübertragung zur Lösung der vielfältigen praktischen Probleme anzuwenden.

Dieses etablierte Lehrbuch der Technischen Thermodynamik liegt, nach grundlegender Überarbeitung, in der 16. Auflage vor. Es bietet eine gründliche Einführung in die Thermodynamik und ihre technischen Anwendungen in der Energie- und Verfahrenstechnik.Der Schwerpunkt dieses Lehrbuchs liegt in der verständlichen Darstellung der durch den ersten und zweiten Hauptsatz der Thermodynamik gegebenen Grundlagen. Die hierauf aufbauenden Energie- und Entropiebilanzgleichungen ermöglichen die energetische und exergetische Analyse von Prozessen und Zustandsänderungen. Daher sind Energie und Entropie zentrale Begriffe der Thermodynamik, die in den ersten Kapiteln des Buches ausführlich eingeführt werden. In einem zweiten Schwerpunkt des Lehrbuchs werden die Beziehungen, welche die Energie- und Entropiewerte aus messbaren Zustandsgrößen wie Druck und Temperatur zugänglich machen, eingehend erläutert.Ein dritter Schwerpunkt ist den thermodynamischen Aspekten wichtiger energie-und verfahrenstechnischer Anwendungen gewidmet. Praxisnah werden Strömungsprozesse, thermische Stofftrennverfahren, Verbrennungsprozesse und Verbrennungskraftanlagen wie z.B. Gasturbinenanlagen, Brennstoffzellen, thermische Kraftwerke, Kälteanlagen und Wärmepumpen behandelt.

Der hiermit vorgelegte zweite Band der Reihe "Thermo- dynamische Eigenschaften der Gase und F1Ussigkeiten" enthalt die thermodynamischen Funktionen von 30 Gasen im idealen Gas- zustand fUr Temperaturen bis zu 6000 oK. Diese Daten werden in Wissenschaft und Technik haufig und mit hoher Genauigkeit ben6tigt, so daB es uns angezeigt schien, eine Neuberechnung dieser Funktionen vorzunehmen, obwohl im auslandischen Schrift- tum ahnliche Zusammenstellungen existieren. Unseren Berechnungen ging ein eingehendes Studium und eine kritische Sichtung der ver6ffentlichten spektroskopischen Daten voraus, um die neuesten Angaben berUcksichtigen und die zuverlassigen Daten auswahlen zu k6nnen. Die fUr die Berec- nung der thermodynamischen Funktionen bekannten Beziehungen der statistischen Thermodynamik und der Quantenmechanik wurden ebenfalls kritisch geprUft und bei den zweiatomigen Gasen durch Weiterentwicklung der Berechnungsverfahren verbessert. Wir hoffen daher, daB die hier vorgelegten Zahlenangaben zu- verlassig sind und dem neuesten Stand der wissenschaftlichen Erkenntnis entsprechen. Die sehr umLangreichen numerischen Rechnungen wurden ausnahmslos mit elektronischen Datenverarbeitungsanlagen aus- gefGhrt. Die Tafeln im Tafelteil sind direkt vom Ausgabe-Loch- streifen der Rechenanlage ausgedruckt worden. Die so erhaltenen Ausgabeprotokolle sind auf photomechanischem Wege fUr den Druck benutzt worden, so daB keine Druckfehler im herk6mmlichen Sinne auftreten konnten.

Als ersten Band der Reihe "Thermodynamische Eigenschaften der Gase und Flussig- keiten" haben wir die thermischen und kalorischen Zustandsgroessen der Luft in weiten Temperatur-und Druckbereichen neu berechnet und in ausfuhrlichen Tafeln zusammen- gestellt, die durch drei Mollier-i, s-Diagramme und ein T, s-Diagramm erganzt werden. Ob- wohl es fur diesen technisch wichtigen Stoff eine betrachtliche Zahl von Zustandsdiagram- men gibt, fehlt eine Zusammenstellung der Zustandsgroessen, die sowohl den Bereich tiefer als auch hoeherer Temperaturen bis zu hohen Drucken umfasst. Nachdem vor wenigen Jah- ren von A. MICHELS und Mitarbeitern eine umfangreiche und sehr genaue experimentelle Untersuchung des p, v, T-Verhaltens der Luft veroeffentlicht wurde, schien es uns lohnend, auf Grund dieser Messungen und unter Heranziehung aller alteren experimentellen Arbeiten die thermodynamischen Zustandsgroessen der Luft bei tiefen und hohen Temperaturen neu zu berechnen. Dabei ist es uns gelungen, durch neue thermische Zustandsgleichungen die Mess- genauigkeit weitgehend auszuschoepfen. Die kalorischen ZustaI1dsgroessen haben wir aus der thermischen Zustandsgleichung auf analytischem Wege berechnet, so dass die volle thermo- dynamische Konsistenz aller Werte gesichert ist. Die umfangreichen numerischen Rechnungen wurden auf der elektronischen Rechen- anlage Z 22 (Fa. Zuse K. G. ) des Mathematischen Instituts der Technischen Universitat Berlin ausgefuhrt. Herrn Dipl. -Ing. W. A. STEIN verdanken wir wertvolle Anregungen fur die Aufstellung der thermischen Zustandsgleichung. Bei unseren Rechenarbeiten hat uns Herr cand. ing. W. SCHULZ, beim Korrekturlesen der umfangreichen Tabellen haben uns die Herren cand. ing. CH. KLARHOEFER, B. LEHMANN, H. MATTHIAS und H.