Energetik technischer Prozesse: Verbrennungsenthalpie
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Description
Zielsetzung: Das Arbeitsheft vermittelt die thermodynamischen Grundlagen der Verbrennungsenthalpie und deren fundamentale Bedeutung für die Funktion und Effizienz technischer Systeme. Die Lernenden sollen verstehen, wie chemisch gespeicherte Energie quantifiziert, mathematisch berechnet und im Hinblick auf fossile sowie regenerative Kraftstoffe bewertet wird.
Inhalte und Methoden: Die Inhalte werden durch die Verbindung von theoretischen Informationstexten, mathematischen Berechnungen und grafischen Modellierungen vermittelt: Zunächst werden die Grundlagen der Verbrennungsenthalpie, der Zusammenhang zwischen chemischer Energie und Bindungsenergien sowie zentrale Formeln zur Energie- und Enthalpieberechnung erarbeitet. Darauf aufbauend wenden die Lernenden ihr Wissen in stöchiometrischen Berechnungen zu Verbrennungsprozessen und Wirkungsgraden praktisch an. Ergänzend vertiefen Energieflussdiagramme das Verständnis für Energieumwandlung und Effizienz.
Kompetenzen:
- Fachkompetenz: Verständnis des Zusammenhangs zwischen Bindungsenergien, Enthalpieänderungen und mechanisch nutzbarer Arbeit
- Mathematisch-naturwissenschaftliche Kompetenz: Durchführung quantitativer Berechnungen zu Energieumsätzen und energetischen Wirkungsgraden in technischen Systemen
- Modellkompetenz: Strukturierung und Ergänzung von Energieflussdiagrammen zur Bilanzierung von Energiesystemen
- Bewertungskompetenz: Beurteilung und Planung technischer Prozesse auf Basis thermodynamischer Stoffeigenschaften
Zielgruppe und Niveau: Oberstufe
