Grenzflächen in der Verfahrenstechnik und Wärme- und Stoffübertragung (B14)5 ECTS
(Prüfungsordnungsmodul: Grenzflächen in der Verfahrenstechnik / Wärme- und Stoffüberarbeitung)

Lehrveranstaltungen:

• • Grenzflächen in der Verfahrenstechnik
    (Vorlesung, 2 SWS, Wolfgang Peukert, Mi, 16:15 - 17:45, H11; Do, 12:15 - 13:45, H7; im Wechsel mit Übung)
  • Übung zu Grenzflächen in der Verfahrenstechnik
    (Übung, 1 SWS, Doris Segets, im Wechsel mit Vorlesung)
  • Wärme- und Stoffübertragung für CBI, LSE und CEN
    (Vorlesung, 2 SWS, Andreas Bräuer, Di, 10:15 - 11:45, H9)
  • Übung zu Wärme- und Stoffübertragung für CBI, LSE und CEN
    (Übung, 1 SWS, Andreas Bräuer)

Inhalt:

Grenzflächen in der Verfahrenstechnik:

• Einführung in Bedeutung von Grenzflächen in Natur und Technik

• Thermodynamik der Grenzflächen

• Keimbildung und Kristallwachstum

• Molekulare Wechselwirkungen

• Adsorption

• Adhäsion

• Kolloidale Partikelsysteme

• Detergenzien, Emulsionen und Schäume

• Biomoleküle und Zellen
  

Wärme- und Stoffübertragung:

• Grundlagen der Wärme-, Stoff- und Impulsübertragung

• Wärmeleitung in ruhenden Körpern

• Wärmeübertragung in einphasigen Strömungen durch konvektiven Wärmeübergang

• Diffusion und Stoffübertragung an strömende Fluide

• Analogie zwischen Wärme- und Stoffübertragung

• Wärmeübertragung durch Strahlung

• Wärmeübertragung bei Kondensation und Verdampfung

• Wärmeübertrager

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden:
(Grenzflächen in der Verfahrenstechnik)

• verstehen die Bedeutung von Grenzflächen in Natur und Technik

• beherrschen die Grundlagen des Lerngebietes und können diese bei der physikalischen und chemischen Beschreibung von Grenzflächen (z.B. zur Benetzung, zur Keimbildung, Adsorption, Adhäsion und zur Stabilität kolloidaler Systeme) praktisch umsetzen

• können entsprechende Ansätze erklären und auf Fragen der Verfahrenstechnik anwenden

• sind fähig, grenzflächenbestimmte Prozesse im Zusammenhang mit verfahrenstechnischen Herausforderungen zu analysieren und entsprechende Lösungsansätze zu erarbeiten
  

(Wärme- und Stoffübertragung)

• verstehen die Mechanismen der Wärme- und Stoffübertragung und können ihre Bedeutung und ihren Einzelbeitrag bei technischen Problemstellungen ermessen

• können die Beiträge der verschiedenen Wärmeübertragungsmechanismen (Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung und bei Phasenwechsel) quantifizieren

• können die thermische Auslegung von einfachen Wärmeübertragern selbständig durchführen

• verstehen die Analogie zwischen Wärme- und Stoffübertragung und sind in der Lage, sie bei der Lösung von Stoffübertragungsproblemen zu nutzen
  

Literatur:

Lehrbuch: Butt, H.-J., Graf, K.; Kappl, M.; Physics and Chemistry of Interfaces, Wiley-VCH, Berlin 2013, ISBN 978-3-527-41216-7

• Lehrbuch: Israelachvili J.; Intermolecular and Surface Forces, Rev. 3rd Edition, Academic Press, ISBN: 9780123919274

• Lehrbuch: Stokes, Robert J. / Evans, D. Fennell; Fundamentals of Interfacial Engineering, 1997; John Wiley & Sons; ISBN 978-0-471-18647-2

• Lehrbuch: Adamson, A., Physical chemistry of surfaces, Wiley-VCH, 1997

• Lehrbuch: Hunter, R. J., Introduction to modern colloid science, Oxford University Press, 1993

• Lehrbuch: Lyklema, J., Fundamentals of interface and colloid science, Elsevier, 2005
  

• A. Leipertz, Wärme- und Stoffübertragung, ESYTEC Energie- und Systemtechnik GmbH, Erlangen (2008)

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Bachelor of Science): 5. Semester
   (Po-Vers. 2011 | Bachelorprüfung | Grenzflächen in der Verfahrenstechnik / Wärme- und Stoffüberarbeitung)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Wärme- und Stoffübertragung für CBI, LSE und CEN (Prüfungsnummer: 20311)

Studienleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, unbenotet

Erstablegung: SS 2014, 1. Wdh.: WS 2014/2015

1. Prüfer:

Andreas Bräuer

Grenzflächen in der Verfahrenstechnik (Prüfungsnummer: 20701)

Studienleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, unbenotet

Erstablegung: SS 2014, 1. Wdh.: WS 2014/2015

1. Prüfer:

Wolfgang Peukert