Thermodynamics of Environmental Systems- bauiM2S02-HY2< Zurück | Inhalt | Weiter >
Verantwortliche: U. Ehret
Studiengang: Bauingenieurwesen (M.Sc.)
Fach: Studienschwerpunkt "Wasser und Umwelt" (SP 2)
ECTS-Punkte | Zyklus | Dauer |
6 | Jedes 2. Semester, Wintersemester | 1 |
Qualifikationsziele
Die Studierenden können Umweltsysteme als hierarchisch gegliederte Teile des Erdsystems beschreiben und sind in der Lage, die Grenzen, Zustandsgrößen und Prozesse des Wasser- und Energietransports ausgewählter Um- weltsysteme zu benennen.
Die Studierenden kennen die Hauptsätze der Thermodynamik und können erklären, warum und wie diese eine wesentliche Grundlage zur Beschreibung aller Umweltsystemprozesse bilden.
Die Studierenden kennen die grundlegenden Mechanismen der Selbstorganisation und können auf dieser Basis erklären, wie Umweltsysteme sich durch Strukturaufbau vom thermodynamischen Gleichgewicht entfernen kön- nen.
Die Studierenden sind in der Lage, einfache Umweltsysteme rechnergestützt mit numerischen Verfahren aufzubau- en und damit die Dynamik ausgewählter Prozesse des Wasser- und Energietransports zu simulieren.
Die Studierenden können Aufgabenstellungen in der Gruppe bearbeiten und die Ergebnisse präsentieren.
Erfolgskontrolle, gemäß SPO Bauingenieurwesen (M.Sc.)
benotete Prüfungsleistung | LP | Art | Dauer / Umfang | Prüfungsverantwortliche |
Thermodynamics of Environ- | 6 | veranstaltungs- | Kurzberichte | U. Ehret |
mental Systems | | begleitende Haus- | (Hausaufgaben) | |
| | aufgaben und | ca. 2 Seiten, Be- | |
| | abschließende | richt (Hausarbeit) | |
| | aufgabengelei- | ca. 10 Seiten | |
| | tete Hausarbeit | | |
| | mit Kolloquium | | |
| | (§ 4 Abs. 2 Nr. 3) | | |
Bildung der Modulnote
Modulnote ist Note der Prüfung
Bedingungen
keine
Empfehlungen
Vorkenntnisse in der Programmierung mit Matlab, ansonsten wird dringend empfohlen, an der Lehrveranstaltung Einführung in Matlab (6224907) teilzunehmen
Lehrveranstaltungen im Modul
Nr. Lehrveranstaltung | LV-Typ | SWS | Sem. | Lehrveranstaltungs- |
| | | | verantwortliche |
6224901 Thermodynamics of Environmental | V/Ü | 4 | W | U. Ehret |
Systems
Bauingenieurwesen (M.Sc.)
Modulhandbuch mit Stand 27.09.2016 122
4 MODULE 4.2 Module Studienschwerpunkt 2: Wasser und Umwelt
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit (1 SWS = 1 Std. x 15 Wo.):
Vorlesung, Übung: 60 Std.
Selbststudium:
Vor- und Nachbereitung: 20 Std.
Hausarbeiten (Prüfungsteile): 60 Std. Erstellen der Hausarbeit (Prüfungsteil): 40 Std.
Summe: 180 Std.
Inhalt
• Grundlagen der Umweltsystemtheorie und –modellierung (Systemgrenzen, Systemzustände, deterministi- sche, komplexe und chaotische Systeme)
• Energie und Entropie
• Arbeit und Leistung, Dissipation und Thermodynamisches Gleichgewicht
• die vier Hauptsätze der Thermodynamik
• Carnot Limit
• Grundlagen der Selbstorganisation (positive und negative Feedbacks, Ordnungsparameter)
• Entropie in der Thermodynamik und Informationstheorie: Gemeinsamkeiten und Unterschiede
• rechnergestützter Aufbau von Modellen für die Simulation der Dynamik einfacher Umweltsysteme bzgl. Was- ser und Energie auf Basis einfacher numerischer Verfahren.
• Die unbenoteten Hausarbeiten werden in Gruppen erarbeitet und präsentiert.
Anmerkungen
wird ab Wintersemester 2016/17 englischsprachig angeboten
Literatur:
Prigogine, I. (1989): What is entropy? Naturwissenschaften, 76, 1-8, 10.1007/bf00368303.
Kleidon, A. (2010): Life, hierarchy, and the thermodynamic machinery of planet Earth, Physics of Life Reviews, 7, 424-460.
Bauingenieurwesen (M.Sc.)
Modulhandbuch mit Stand 27.09.2016 123
4 MODULE 4.2 Module Studienschwerpunkt 2: Wasser und Umwelt
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