Elektrische Energietechnik / Physik plus Pädagogik (auslaufend)

Modulhandbuch

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Chemie und Werkstoffe

Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden sollen den Aufbau der Materie und deren grundlegende Eigenschaften auch auf atomistischem Niveau verstehen. Damit sollen sie in der Lage sein, kompetente Entscheidungen zu treffen bei der Auswahl von Werkstoffen und im Umgang mit Chemikalien, die im Arbeitsleben von Ingenieuren auftreten können.

Dauer 2
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90 h
Workload 150 h
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K60 im Fach Chemie (Gewicht 3/5)

Klausur K60 im Fach Werkstoffe (Gewicht 2/5)

Beide Prüfungen müssen bestanden werden.

Leistungspunkte Noten

Chemie: 3 CP

Werkstoffe: 2 CP

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. Christoph Nachtigall

Empf. Semester 1-2
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Studiengang EP-plus

Veranstaltungen

Werkstoffe

Art Vorlesung
Nr. E+I208
SWS 2.0
Lerninhalt

ATOMAUFBAU: Grundlagen; Atomkern; Atomhülle; Bohrsches Atommodell;
Quantenmodell; Pauli-Prinzip; Periodensystem

FESTKÖRPER: Chemische Bindungsarten; Aufbau des Festkörpers; Einkristalliner u. polykristalliner Zustand; Amorpher Zustand; Kristalldefekte

ZUSTANDSDIAGRAMME: Phasen; Systeme; Diffusion

MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN:Spannungs-Dehnungs-Diagramm; Härte; Dynamische Beanspruchung

DAS BÄNDERMODELL DES FESTKÖRPERS METALLE: Das Ohmsche Gesetz; Temperaturabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit; Spezifischer Widerstand von Legierungen

HALBLEITER: Eigenleitung; Störstellenleitung; Temperaturabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit; Supraleitung; Halleffekt

ISOLIERSTOFFE: Polarisierbarkeit; Ferroelektrizität; Piezoelektrizität

MAGNETISMUS: Dia-, Para-, Ferromagnetismus; Magnetisierungskurve

OPTISCHE EIGENSCHAFTEN: Fotoeffekt

EXPERIMENTELLER TEIL: Computergesteuerter Zugversuch; Kerbschlagversuch; Polarisation des Lichtes; Fotoelastizität

Literatur

Dr. Hoischen, H., Prof. Dr. Fritz, A., Technisches Zeichnen: Grundlagen, Normen, Beispiele,
Darstellende Geometrie
, 34. Auflage, Berlin, Cornelsenverlag, 2014

Kurz, U., Wittel, H., Böttcher/Forberg Technisches Zeichnen, 25. Auflage, Wiesbaden, Vieweg+Teubner, 2011

Gomeringer, R., Menges, V., Scholer C., Heinzler, M., Näher F., Stephan A., Kilgus R., Oesterle S., Wieneke F., Tabellenbuch Metall, 46. Auflage,Haan-Gruiten, Europa Lehrmittel Verlag, 2014

Bartenschlager, J., Oesterle, S., Dillinger, J., Reißler, L., Escherich, W., Stephan A., Günter, W., Vetter, R.,
Dr. Ignatowitz E., Wieneke, F., Fachkunde Metall, 57. Auflage, Haan-Gruiten, Europa Lehrmittel Verlag, 2013

Chemie

Art Vorlesung
Nr. M+V803
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Atome: Aufbau, Isotope, Modelle 
  • Periodensystem der Elemente: Perioden und Gruppen, Periodizität der Eigenschaften: Metallcharakter, Ionisierungsenergie, Elektronegativität 
  • Kernreaktionen: Radioaktivität: natürliche und künstliche, Zerfallskinetik, Kernreaktionen, Kernspaltung, Kernfusion 
  • Chemische Bindung: Atombindung: Einfach-, Doppel-, Dreifachbindung, polare Atombindung, Ionenbindung, Metallbindung, zwischenmolekulare Bindungen 
  • Aggregatzustände: Gasförmiger Zustand: ideale u. reale Gase,
    Flüssiger Zustand: Verdampfungsprozess, Siede- und Gefrierpunkt,
    Fester Zustand: Kristallgitter 
  • Thermodynamik, Kinetik chemischer Reaktionen: Energetik chemischer Reaktionen, Aktivierungsenergie, Reaktionsgeschwindigkeit 
  • Stöchiometrie: chemische Formeln und Molekulargewicht, Stoffmenge
    und Avogadrokonstante, Molvolumen, Reaktionen in Lösung, chemische
    Reaktionsgleichungen, stöchiometrische Massenberechnungen 
  • Chemisches Gleichgewicht: Massenwirkungsgesetz, Prinzip vom
    kleinsten Zwang 
  • Säuren und Basen: Ionenprodukt des Wassers, pH-Wert, Säure- und
    baseverhalten, Säure- und Basegleichgewichte: pH-Wert-Berechnungen 
  • Redoxreaktionen 
  • Elektrochemie: Elektrolyse, Galvanische Zelle, Korrosion 
  • Ausgewählte Anwendungsbeispiele
Literatur
  • Chemie, C.Mortimer, U. Müller (Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 2003)
  • Chemie für Ingenieure, Vinke, Marbach (Oldenbourg, 2013)

 

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