Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Technologie

Brennstoffarten

Feste Brennstoffe

• Natürliche
• Künstliche

Flüssige Brennstoffe

• Alkohole
• Abfälle
• Erdölderivate

Gasförmige Brennstoffe

• Abfälle
• Erdgas
• Flüssiggase
• Künstliche Gase
• Biogas

Eigenschaften von Brennstoffen

Dichte

Die Dichte ist das Verhältnis von Masse zu Volumen und wird in kg/dm³ gemessen.

Viskosität

Die Viskosität ist das Maß für den Fließwiderstand einer Flüssigkeit bei Einwirkung einer externen Kraft.

Kinematische Viskosität

Die kinematische Viskosität ist das Verhältnis von absoluter Viskosität zur Dichte, wobei beide bei derselben Temperatur gemessen werden.

Heizwert

Der Heizwert eines flüssigen Kraftstoffs gibt die Wärmemenge an, die bei einem Verbrennungsprozess freigesetzt wird. Er spiegelt die potenziell verfügbare thermische... Weiterlesen "Grundlagen der Brennstoffe, Schmieröle und Verbrennung" »

Phasen von Stahl

• 1539°C: Delta-Ferrit
• 1390°C: Gamma-Austenit Bereich
• 900°C: Beta-Ferrit
• 750°C: Alpha-Ferrit

Zusammensetzung

• Stahl: 0,1-1,76% Kohlenstoff
• Gusseisen: 1,76-6,67% Kohlenstoff + Silizium

Formgebung von Metallen

• Schmieden: Verformen einer massiven Metallmasse zwischen zwei Werkzeughälften durch Kompression.
• Gießen: Vergießen von flüssigem Metall in eine Form, wo es erstarrt.

Herstellung von Gusseisen und Stahl

• Gewinnung von Gusseisen: Im Hochofen (aus Eisenerz, Koks und Kalkstein) zur Entfernung von Verunreinigungen und zur Einstellung des Kohlenstoffgehalts.
• Weiterverarbeitung von Gusseisen: Roheisen wird in anderen Öfen (Kupolöfen) verfeinert.
• Gewinnung von Stahl: Roheisen wird in Konvertern oder Öfen von einem Teil des Kohlenstoffs

Solarenergie

Im Zentrum der Sonne werden ständig Kernfusionsreaktionen produziert, die eine Masse von 4 Millionen Tonnen pro Sekunde in Energie umwandeln. Diese wird in Form von Strahlung übertragen. Solarenergie erreicht die Erdoberfläche direkt (direkte Strahlung) oder gestreut durch Staub und Wasserdampf in der Atmosphäre (diffuse Strahlung).

Nutzungssysteme

Es gibt thermische Wege, die die Umwandlung von solarer Strahlungsenergie in Wärme beinhalten, sowie die photovoltaische Umwandlung, bei der Strahlung direkt in elektrischen Strom umgewandelt wird. Wärme kann durch aktive Systeme, Sensoren mit oder ohne Strahlungskonzentration (Thermosolar) erreicht werden. Die passive Nutzung der Sonneneinstrahlung erfolgt durch architektonische... Weiterlesen "Erneuerbare Energien: Technologien und Anwendungen" »

Energie und ihre Formen

Energie ist die Fähigkeit eines Körpers oder Systems, Änderungen zu bewirken. Die Einheiten der Energie sind die Kilokalorie (kcal), das Joule (J) und die Kilowattstunde (kWh).

• 1 kcal = 4180 J = 4,18 kJ
• 1 kWh = 3.600 kJ = 3.600.000 J

Arten von Energie

Die Energieformen umfassen:

• Strahlungsenergie
• Thermische Energie
• Chemische Energie
• Elektrische Energie
• Mechanische Energie
• Reaktorsicherheit (vermutlich im Kontext der Kernenergie gemeint)

Spezifische Energiequellen

Biomasse

Biomasse ist die Energie, die in lebender oder akkumulierter Materie gespeichert ist. Sie umfasst alle lebende oder aus lebender Materie stammende Materie und kann als alternativer Kraftstoff zu Kohle genutzt werden.

Fossile Brennstoffe

Zu den fossilen Brennstoffen... Weiterlesen "Arten und Grundlagen der Energie" »

Kernkraftwerke: Allgemeine Beschreibung

Kernkraftwerke: sind thermische Kraftwerke, in denen thermische Energie durch die Spaltung von Uran‑ und Plutoniumatomen gewonnen wird. Die Energieumwandlungen in einem Kernkraftwerk sind: Kernenergie (Brennstoff) → thermische Energie (Reaktor/Kessel) → kinetische Energie (Dampf) → Rotationsenergie (Turbine) → elektrische Energie (Generator) → Nutzung.

Reaktor: Herz des Kernkraftwerks

Reaktor ist die wichtigste Komponente der Anlage und bildet das Herzstück. Der Reaktor ermöglicht eine dauerhafte und kontrollierte Kettenreaktion, sodass Wärmeenergie erzeugt wird, die das Wasser in Dampf verwandelt. Der Dampf treibt Turbinen an, die den elektrischen Generator zur Stromerzeugung antreiben.

Wichtige

Ein Kühlschrank ist ein Gerät

Ein Kühlschrank ist ein Gerät, das in der Lage ist, die Temperatur eines bestimmten Objekts oder Ortes niedriger als die Umgebungstemperatur zu halten.

Top-Betrieb

Um die Funktionsweise zu erklären, ist es notwendig, den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik (QE) zu berücksichtigen:

• Es besteht eine Beziehung zwischen der verrichteten Arbeit und der entwickelten Wärme oder umgekehrt.
• Wenn der Endzustand des Systems gleich dem Anfangszustand ist, kann keine Wärme spontan von einem kälteren auf einen wärmeren Körper übertragen werden.

Die Kälte wird durch die Verdampfung einer Flüssigkeit erzeugt. Ein Kältemittel (QE) ändert seinen Zustand durch Kondensation oder Verdampfung bei bestimmten Drücken und Temperaturen.... Weiterlesen "Funktionsweise und Anwendungen von Kühlschränken und Wärmepumpen" »

Biokraftstoffe: Eine Übersicht

Biokraftstoffe sind flüssige Kraftstoffe, die aus pflanzlichen Rohstoffen hergestellt werden und deren chemische Eigenschaften denen von Benzin und Diesel ähneln.

Biodiesel

Biodiesel ist ein flüssiger, synthetischer Biokraftstoff, der aus natürlichen Lipiden wie Pflanzenölen oder tierischen Fetten gewonnen wird.

Anwendungen von Biodiesel

• Mietwagen mit Biodieselantrieb
• Heizöl auf Biodieselbasis für Haushalte
• Stromgeneratoren, die mit Biodiesel betrieben werden (eine überlegene Alternative zu herkömmlichen Generatoren)
• Transport-LKWs für Lebensmittel
• Landmaschinen
• Kommerzielle Frachtschiffe (Fähren, Jachten, Segelschiffe)

Umweltvorteile von Biodiesel

Reiner Biodiesel reduziert die Kohlendioxidemissionen um bis zu... Weiterlesen "Biokraftstoffe & Polymere: Typen, Nutzung, Recycling" »

Metalle in der Bauindustrie

Stahl

Stahl ist der wichtigste metallische Werkstoff in der Konstruktion. Er wird in Formen für Gebäudestrukturen und Geländer, in Stahlbetonelementen und als Gerüstmaterial eingesetzt. Stahl bietet:

• Eine hohe Leistungsfähigkeit, auch im Vergleich zu Beton.
• Einfaches Recycling, wobei seine Eigenschaften intakt bleiben.

Sein einziger Nachteil ist, dass er eine kontinuierliche Wartung erfordert, bei der Farben oder Harze aufgetragen werden müssen, um ihn vor Witterungseinflüssen zu schützen, sowie die Anbringung von Brandschutzbeschichtungen.

Kupfer

Kupfer ist ein Material, das seit Jahrhunderten bei der Herstellung von Waffen und Werkzeugen verwendet wird. Derzeit wird es verwendet, um Gebäude und Einrichtungen... Weiterlesen "Baumaterialien: Metalle, Dämmstoffe und Oberflächen" »

Hauptkomponenten von Eisen-Kohlenstoff-Legierungen

Die Hauptkomponenten von Eisen-Kohlenstoff-Legierungen sind: Perlit (bestehend aus dünnen Filmen von Ferrit, hellgrau, und Zementit, dunkelgrau; Kohlenstoffgehalt 0,89%; härter als Ferrit und Zementit), Ferrit (fast reines Eisen, sehr weich, dehnbar und magnetisch; kubische Struktur), Zementit (Zusammensetzung Fe3C, härtester und sprödster Bestandteil von Stahl), Austenit, Martensit, Ledeburit (Gemisch aus Zementit und Austenit).

Wärmebehandlungen von Stahl

Härten: Erhöht die Härte, Zähigkeit und Streckgrenze, erhöht aber auch die Sprödigkeit. Abschreckung erfolgt in Wasser, Öl, Luftstrom oder Blei.

Anlassen: Reduziert die Sprödigkeit, Härte und Festigkeit von gehärtetem Stahl, stellt... Weiterlesen "Eisen-Kohlenstoff-Legierungen und Wärmebehandlung" »

Maschinen und Mechanismen: Eine Einführung

Eine Maschine ist ein System, bestehend aus einem oder mehreren mechanischen Teilen. Ein Mechanismus ist eine Reihe von mechanischen Elementen innerhalb einer Maschine. Diese Elemente können fest oder lösbar sein.

Arten von Verbindungen

• Feste Verbindungen: Werden verwendet, wenn die Verbindung hohe mechanische Belastungen aushalten muss und eine Demontage nicht erforderlich ist.
• Lösbare Verbindungen: Ermöglichen eine einfache Demontage. Beispiele sind Schraubverbindungen, Keilverbindungen und Stiftverbindungen.

Nietverbindungen

Nietverbindungen dienen zum Verbinden dünner Teile, die nicht geschweißt werden können oder bei denen Schweißen zu inneren Spannungen führen würde.

• Überlappte Nietverbindungen: