Physik in den Ingenieur- und Naturwissenschaften, Band 1 (eBook)

Mechanik und Thermodynamik

Friedhelm Kuypers (Autor)

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2022 | 4. Auflage
X, 525 Seiten
Wiley-VCH (Verlag)
978-3-527-82964-4 (ISBN)

Infos

Anschaulichkeit vor Formalismus - die unvergleichlich verständliche Einführung in die Mechanik und Thermodynamik für Studierende der Natur- und Ingenieurwissenschaften in neuer Auflage!

Elektrotechnik, Maschinenbau, Chemie, Geophysik, Biologie: eine Einführung in die Physik gehört für alle Studierende der Natur- und Ingenieurwissenschaften unumgänglich zum Studium dazu, sei es im Rahmen der Physikvorlesungen für Hauptfachstudierende oder in Form auf spezifische Studiengänge zugeschnittener Veranstaltungen.

Die vierte Auflage des Lehrbuchklassikers von Friedhelm Kuypers gibt in gewohnt anschaulicher Weise eine Einführung in die Mechanik und die Thermodynamik; neu hinzugekommen sind ein leicht verständlicher Überblick zum schwer greifbaren Thema Entropie und zu erneuerbaren Energien. Jeder Abschnitt wurde vollständig überarbeitet, um noch besser auf immer wieder vorkommende Probleme der Studierenden einzugehen. Im Aufgaben- und Lösungsteil werden die mittleren und schweren Aufgaben mit einer anschaulichen Vorstellung der behandelten Physik eingeleitet, bevor die eigentlichen Rechnungen beginnen.


Friedhelm Kuypers unterrichtet seit 1986 Physik und Technische Mechanik für Ingenieure und Naturwissenschaftler an der Hochschule Regensburg. In seinen Vorlesungen legt er großen Wert auf Veranschaulichungen und hebt Anwendungen physikalischer Gesetze in Technik und Alltag hervor. Er ist ebenfalls Autor des Lehrbuchklassikers 'Klassische Mechanik' und eines Quantenmechanik-Lehrbuchs.

• Fachbuch-Bestseller: Physik (Nr. 5/2023) — Platz 4
• Fachbuch-Bestseller: Physik (Nr. 3/2023) — Platz 2
• Fachbuch-Bestseller: Physik (Nr. 1/2023) — Platz 1
• Fachbuch-Jahres-Bestseller: Physik 2022 — Platz 8
• Fachbuch-Bestseller: Physik (Nr. 12/2022) — Platz 6
• Fachbuch-Bestseller: Physik (Nr. 11/2022) — Platz 6

Autor

Friedhelm Kuypers unterrichtet seit 1986 Physik und Technische Mechanik für Ingenieure und Naturwissenschaftler an der Hochschule Regensburg. In seinen Vorlesungen legt er großen Wert auf Veranschaulichungen und hebt Anwendungen physikalischer Gesetze in Technik und Alltag hervor. Er ist ebenfalls Autor des Lehrbuchklassikers "Klassische Mechanik" und eines Quantenmechanik-Lehrbuchs.

Inhalt

Cover 1
Titelseite 2
Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 8
A Mechanik 12
1. Einführung 12
1.1 Einleitung 12
1.2 Messung und Maßeinheit 13
1.3 Die Einheit Sekunde 15
1.4 Die Einheit Meter 15
1.5 Die Einheit Kilogramm 17
2 Kinematik der Massenpunkte 18
2.1 Idealisierungen 18
2.2 Geschwindigkeit 19
2.3 Einführung in die Integralrechnung 21
2.4 Beschleunigung 24
2.5 Kreisbewegung 28
2.6 Noch einmal in Kürze 32
2.7 Aufgaben 33
3 Die Newtonschen Axiome und Kräfte 35
3.1 Das erste Newtonsche Axiom 35
3.2 Das zweite und dritte Newtonsche Axiom 37
3.3 Lösung einfacher Bewegungsgleichungen 39
3.4 Reibungskräfte 47
3.5 Noch einmal in Kürze 53
3.6 Aufgaben 54
4 Arbeit, Leistung und Energie 60
4.1 Arbeit 60
4.2 Leistung 64
4.3 Energie 67
4.4 Erneuerbare Energien * 73
4.5 Noch einmal in Kürze 83
4.6 Aufgaben 84
5 Impulssatz und Drehimpulssatz 92
5.1 Impulssatz 92
5.2 Drehimpulsssatz für Massenpunkte 103
5.3 Noch einmal in Kürze 111
5.4 Aufgaben 112
6 Bewegungen starrer Körper 118
6.1 Schwerpunktsatz 118
6.2 Trägheitsmomente 122
6.3 Drehungen um raumfeste Achsen 128
6.4 Ebene Bewegungen starrer Körper 132
6.5 Kinetische Energie ebener Bewegungen 138
6.6 Unwuchtkräfte * 138
6.7 Noch einmal in Kürze 142
6.8 Aufgaben 144
7 Lineare Schwingungen 148
7.1 Freie Schwingungen 148
7.2 Erzwungene Schwingungen 157
7.3 Mechanische und elektrische Schwingungen * 168
7.4 Gekoppelte Pendel 169
7.5 Noch einmal in Kürze 173
7.6 Aufgaben 175
8 Strömungslehre 182
8.1 Grundlagen 182
8.2 Die Bernoulli-Gleichung 186
8.3 Laminare Strömungen 197
8.4 Turbulenzbildung und Reynolds-Zahl 205
8.5 Strömungswiderstand umströmter Körper 210
8.6 Modelltechnik * 212
8.7 Windkraftanlagen * 213
8.8 Noch einmal in Kürze 220
8.9 Aufgaben 222
B Thermodynamik 226
9 Einführung in die Thermodynamik 226
10 Temperatur 229
10.1 Definition der Temperaturskala 229
10.2 Thermische Ausdehnung 234
10.3 Temperaturmessung 239
10.4 Noch einmal in Kürze 240
10.5 Aufgaben 241
11 Ideale Gasgleichung 243
11.1 Die Basiseinheit Mol 243
11.2 Aufstellung der idealen Gasgleichung 246
11.3 Noch einmal in Kürze 250
11.4 Aufgaben 251
12 Kinetische Gastheorie 253
12.1 Definition des idealen Gases 253
12.2 Grundgleichung der kinetischen Gastheorie 254
12.3 Die Einheit Kelvin 260
12.4 Geschwindigkeitsverteilung 260
12.5 Noch einmal in Kürze 264
12.6 Aufgaben 265
13 Erster Hauptsatz der Thermodynamik 267
13.1 Wärme 267
13.2 Erster Hauptsatz der Thermodynamik 268
13.3 Wärmeübergang 270
13.4 Volumenänderungsarbeit 273
13.5 Gleichverteilungssatz und Wärmekapazität 277
13.6 Adiabatische Zustandsänderungen 283
13.7 Noch einmal in Kürze 287
13.8 Aufgaben 289
14 Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik 293
14.1 Formulierungen von Clausius und Kelvin 293
14.2 Reversible und irreversible Prozesse 296
14.3 Wirkungsgrad reversibler und irreversibler Prozesse 303
14.4 Der Carnot-Prozess 305
14.5 Entropie * 313
14.6 Dritter Hauptsatz der Thermodynamik 323
14.7 Noch einmal in Kürze 323
14.8 Aufgaben 324
15 Phasenumwandlungen 330
15.1 Umwandlungswärmen und -temperaturen 330
15.2 Verdampfung und Kondensation 335
15.3 p,T-Diagramme 343
15.4 Zustandsgleichung realer Gase * 348
15.5 Verflüssigung von Gasen * 351
15.6 Kältemaschinen 353
15.7 Noch einmal in Kürze 358
15.8 Aufgaben 361
16 Wärmeübertragung 365
16.1 Wärmeleitung 365
16.2 Konvektion 373
16.3 Wärmestrahlung 377
16.4 Strahlungsaustausch * 388
16.5 Noch einmal in Kürze 390
16.6 Aufgaben 392
Lösungen 398
Lösungen: 2 Kinematik der Massenpunkte 398
Lösungen: 3 Die Newtonschen Axiome und Kräfte 402
Lösungen: 4 Arbeit, Energie und Leistung 410
Lösungen: 5 Impulsund Drehimpulssatz 423
Lösungen: 6 Starrer Körper 432
Lösungen: 7 Lineare Schwingungen 442
Lösungen: 8 Strömungslehre 454
Lösungen: 10 Temperatur 462
Lösungen: 11 Ideale Gasgleichung 464
Lösungen: 12 Kinetische Gastheorie 468
Lösungen: 13 Erster Hauptsatz 469
Lösungen: 14 Zweiter Hauptsatz 475
Lösungen: 15 Phasenumwandlungen 486
Lösungen: 16 Wärmeübertragung 492
Stichwortverzeichnis 508
Periodensystem der Elemente 523
EULA 525

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 28.9.2022
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Allgemeines / Lexika
• Schlagworte: Klassische u. Strömungsmechanik • Maschinenbau • Mechanik • Physik • Physik, Astronomie / Mechanik, Akustik • Thermodynamik
• ISBN-10: 3-527-82964-4 / 3527829644
• ISBN-13: 978-3-527-82964-4 / 9783527829644