Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Übungen für Technologie für Gymnasiale Oberstufe

Physikalische Materialeigenschaften

• Härte: Der Grad der Kratzfestigkeit eines Materials.
• Zähigkeit: Die Fähigkeit zur Schlagzähigkeit bei plötzlicher Belastung.
• Verformbarkeit: Die physikalische Eigenschaft, zusammen mit der Dehnbarkeit, ein Material leicht verformen zu können.
• Zerbrechlichkeit: Die Neigung eines Materials, bei Belastung zu brechen.
• Elastizität: Die Eigenschaft bestimmter Materialien, mechanische Verformungen reversibel zu gestalten und nach Wegfall der äußeren Kräfte in die ursprüngliche Form zurückzukehren.
• Plastizität: Eine dauerhafte Verformung durch äußere Einwirkung, bei der das Material nicht in den Ausgangszustand zurückkehrt.
• Leitfähigkeit: Die Fähigkeit eines Körpers, den Durchgang von elektrischem Strom

Aluminiumoxid-Reduktion

Der Prozess der Reduktion von Aluminiumoxid nach Kuba erfolgt in einem Stahlbehälter mit Kohlenstoffanoden.

Aluminiumlegierungen

Aluminiumlegierungen enthalten Elemente wie Kupfer, Zink, Magnesium, Mangan und Silizium.

Aluminiumanwendungen

Geringe Dichte

Aluminium wird aufgrund seiner geringen Dichte in der Luft- und Raumfahrt, im Automobil- und Eisenbahnbau verwendet.

Gute elektrische Leitfähigkeit

Aluminium wird aufgrund seiner guten elektrischen Leitfähigkeit als Leiter in Hochspannungsleitungen eingesetzt.

Korrosionsbeständigkeit

Aluminium wird aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit zur Herstellung von Tanks für Essigsäure, Bier usw. verwendet.

Hoher Heizwert

Aluminium wird aufgrund seines hohen Heizwerts als Reflektor...

Metallurgie von Zinn

Pyrometallurgische Reduktion von Kassiterit

Bei der pyrometallurgischen Reduktion von Kassiterit wird das Zinnerz in einem Flammofen mit Koks (Kohlenstoff) reduziert und anschließend raffiniert.

Elektrolytische Gewinnung von Zinn

Hierbei wird das Zinn in eine Natriumhydroxidlösung eingebracht, welche das Zinn löst. Das Metall wird anschließend durch Elektrolyse der Lösung gewonnen.

Anwendungen von Zinn

Reines Zinn wird verwendet, um Legierungen wie Bronze zu erhalten. Zudem findet es Anwendung bei:

• Metallschweißungen
• Metalldruckguss
• Gleitlagern
• Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt

Blei

Blei ist ein blaugraues, schweres und weiches Metall.

Metallurgie von Blei

Oft wird Bleiglanz als Ausgangsmaterial genutzt. Das feinteilige Erz...

1. Komponenten eines Wasserkraftwerks

Zentrale Komponenten eines Wasserkraftwerks sind die Umwandlung der potenziellen Energie des Wassers, das im Behälter gesammelt wird, in elektrische Energie durch die Lichtmaschine. Der Prozess läuft ab als: Potentielle Energie → Kinetische Energie → Wasserstrom-Rotation.

Reservoir

Hierbei handelt es sich um einen Speicher, der durch eine Betonmauer, den Staudamm, gehalten wird. Das Ziel ist, dem Gewicht des Wassers entgegenzuwirken. Ein Dammbau ist teuer. Bei einem Bogenstaumauer wird die Wasserlast auf die Berghänge übertragen, was die Konstruktion billiger macht als bei einem Schwergewichtsstaumauer.

Wasserleitungen

• Einlass (Tor): Dient dazu, Wasser aus dem Reservoir abzulassen, ohne den Maschinenraum

Viskosität von Rohöl

Die Viskosität des Rohöls im Reservoir kann zwischen 0,2 und über 1.000 cP liegen.

Technologische Bedeutung von Erdöl

Die technologische Bedeutung von Erdöl liegt in der Vielzahl der Produkte, die durch die Verarbeitung von Rohöl gewonnen werden und die zu wichtigen und gängigen Materialien im täglichen Leben geworden sind, wie z.B. Asphalt, synthetische Stoffe, Kunststoffe, Schmierstoffe und Wachse.

Erdölprodukte als Energieträger

Zu den Energieträgern, die aus Erdöl gewonnen werden, gehören:

• Turbokraftstoff (Kerosin)
• Flugbenzin
• Diesel
• Kerosin (Heizöl)

Bedeutung von Erdgas

Erdgas wird als Brennstoff für den privaten und industriellen Gebrauch eingesetzt. Es zeichnet sich durch einen hohen Heizwert aus, und seine...

Betrieb eines thermoelektrischen Kraftwerks

Der Prozess beginnt bei der Kohlelagerstätte. Von dort wird die Kohle über ein Förderband in einen Trichter transportiert, der die Mahlmühle speist. In der Mühle wird sie zu einem feinen Pulver zermahlen, um die Verbrennung zu optimieren. Der Kohlenstaub wird mit vorgewärmter Luft vermischt und über Brenner in den Kessel injiziert, wo die Verbrennung stattfindet.

Die freigesetzte Verbrennungshitze erwärmt das Wasser in den Rohren und erzeugt Dampf. Im Überhitzer wird die Feuchtigkeit entzogen und die Temperatur erhöht. Der Dampf entspannt sich anschließend in den verschiedenen Stufen der Turbine. Beim Verlassen der Dampfturbine gelangt der Dampf in den Kondensator, wo er abkühlt und kondensiert....

Staudämme und Wasserkraft

Ein Staudamm ist ein Betonbauwerk, das in der Regel senkrecht zum Flussbett errichtet wird, um den Wasserstand zu erhöhen und einen künstlichen See oder ein Reservoir zu bilden.

Typen von Staudämmen

• Gewichtsmauern (Schwergewichtsdämme): Die Kraft des gestauten Wassers wird durch das Eigengewicht des Dammes aufgenommen.
• Bogenstaumauern: Sie sind bogenförmig und leiten die Wasserkräfte in die seitlichen Felswände des Flusstals ab.

Dämme sind mit Verschlüssen (Toren) und Überläufen ausgestattet und verfügen über Energieableitungselemente. Im tieferen Teil des Dammes befinden sich die Grundablässe.

Hydroelektrische Turbinen

Der Maschinenraum beherbergt Turbinengruppen (Turboalternatoren). Die Turbinen werden nach...

Spezielle Schaltkreise in der Fernsehtechnik

Die Rückgewinnung des Videosignals wird durch Synchronimpulse durchgeführt.

Synchronisation und Horizontalablenkung

Dieser Schritt ist für viele Funktionen essenziell. Er dient nicht nur der Bereitstellung der Bilder, sondern ist auch notwendig, falls nur ein horizontales Signal vorhanden ist.

Funktion des Hochspannungs-Generators

Der Hochspannungs-Generator wird verwendet, um die Anode in den Stromnetzen der Kineskopen (Bildröhren) zu erregen.

Moderne Fernseher verwenden oft ein Schaltnetzteil, um weitere Spannungen für verschiedene Schaltungen im Fernseher zu erzeugen.

Austast- und Synchronimpuls-Funktion

Das Signal wird die ganze Zeit gesendet, wobei die Synchronimpulse sehr schmal und präzise hinter...

Nicht-konventionelle Energiequellen

Solar (Heliotermisch, Photovoltaik), Wind, Geothermie, Gezeiten und andere Quellen (onamotriu, hydrothermale) und Biomasse (MSW)

Solarenergie

Man kann Solarenergie auf zwei Arten nutzen: Wärme (Absorption von Sonnenstrahlung und Umwandlung in Wärme) und Photovoltaik (direkte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie).

Wärme aus Sonnenenergie

Ein Kollektor ist ein Gerät, das Sonnenstrahlung absorbiert und sie an eine Flüssigkeit überträgt, sodass deren Temperatur deutlich ansteigt.

Typen:

• Flachkollektoren (bestehen aus einer Kastenbauweise mit Dämmung, an deren Oberseite eine transparente Glasabdeckung sitzt)
• konzentrierende Kollektoren (Geräte, die die Sonnenstrahlung auf eine kleine Fläche bündeln

Konventionelle thermische Kraftwerke

Strom wird durch die thermische Energie erzeugt, die bei der Verbrennung von Kohle oder Erdgas freigesetzt wird.

Thermoelektrische Komponenten

Es gibt viele Arten von Heizkesseln. Die Kessel werden meist als Strahlungskessel bezeichnet, da die Energie durch Wärmestrahlung übertragen wird. Die Kessel verfügen über einen Brenner für die jeweilige Brennstoffart und eine Brennkammer, die von Rohren umgeben ist, durch die das Wasser zur Verdampfung zirkuliert.

Überhitzer

Diese Komponenten des Kessels dienen dazu, Wassertröpfchen aus dem Dampf zu entfernen, um ihn in trockenen Dampf umzuwandeln.

Economizer und Vorwärmer

Diese nutzen die Restwärme der Verbrennungsgase, um das Kesselspeisewasser und den Brennstoff...