Skip to main content

Stoffmodelle der Technischen Thermodynamik

  • Living reference work entry
  • First Online:
HÜTTE – Das Ingenieurwissen

Zusammenfassung

Die mit der thermodynamischen Methode analysierten Systeme bestehen aus gasförmiger, flüssiger und/oder fester Materie. Der thermodynamische Zustand dieser Materie wird durch Zustandsgrößen charakterisiert, die anhand von Stoffmodellen der jeweiligen Materie berechnet werden können. Die für die thermodynamische Analyse interessierenden Zustandsgrößen sind die innere Energie U und die Entropie S der jeweiligen Materie, deren Stoffmenge bzw. Masse und Zusammensetzung bekannt sein muss. Die Berechnung dieser zentralen, leider nicht direkt messbaren Zustandsgrößen aus anderen, messbaren Zustandsgrößen wie Temperatur, Druck und Wärmekapazitäten wird durch Zustandsgleichungen möglich, deren Grundgerüst in differenzieller Form durch die Thermodynamik bereitgestellt wird. Für die stoffspezifische Integration dieser differenziellen Beziehungen müssen Stoffmodelle zugrunde gelegt werden, die in diesem Abschnitt erläutert werden.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Institutional subscriptions

Literatur

  • Abrams DS, Prausnitz JM (1975) Statistical thermodynamics of liquid mixtures: a new expression for the excess Gibbs energy of partly or completely miscible systems. AIChE J 21:116–128

    Article  Google Scholar 

  • Ahrendts J, Baehr HD (1981) Der Isenstropenexponent von Ammoniak. Brennst Wärme Kraft 33:237–239

    Google Scholar 

  • Baehr HD (1961) Mollier-i,x-Diagramme für feuchte Luft in den Einheiten des internationalen Einheitensystems. Springer, Berlin

    Book  Google Scholar 

  • Baehr HD (1967) Der Isentropenexponent der Gase H2,N2,O2,CH4,CO2,NH3 und Luft für Drücke bis 300 bar. Brennst Wärme Kraft 19:65–68

    Google Scholar 

  • Baehr HD, Kabelac S (2016) Thermodynamik, 16. Aufl. Springer, Berlin

    Book  Google Scholar 

  • Baehr HD, Schwier K (1961) Die thermodynamischen Eigenschaften der Luft im Temperaturbereich zwischen −210 °C und 1250 °C bis zu Drücken von 4500 bar. Springer, Berlin

    Book  Google Scholar 

  • BIPM (2019) Bureau International des Poids et Mesures: The International System of Units (SI). https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si-brochure/SI-Brochure-9-EN.pdf. Zugegriffen am 19.09.2019

  • Callen HB (2011) Thermodynamics and an introduction to thermostatistics, 2., rev. Aufl. Wiley, New York

    Google Scholar 

  • Dohrn R (2014) Berechnung von Phasengleichgewichten. Vieweg, Braunschweig

    Google Scholar 

  • Dymond JH, Smith EB (1980) The virial coefficients of pure gases and mixture. Clarendon Press, Oxford

    Google Scholar 

  • Fischer K, Gmehling J (1995) Further development, status and results of the PRSK method for the prediction of vapor-liquid equilibria and gas solubilities. Fluid Phase Equilib 112:1–22

    Article  Google Scholar 

  • Fredenslund A, Jones RL, Prausnitz JM (1975) Group contributions estimation of activity coefficients in nonideal liquid mixtures. AIChE J 21:1086–1099

    Article  Google Scholar 

  • Gmehling J (1988) Vapor-liquid equilibrium data collection, 2. Aufl. DECHEMA, Frankfurt am Main

    Google Scholar 

  • Gmehling J, Kolbe B (1992) Thermodynamik, 2. Aufl. VCH, Weinheim

    Google Scholar 

  • Gmehling J, Li J, Schiller M (1993) A modified UNIFAC model. 2. Present parameter matrix and results for different thermodynamic properties. Ind Eng Chem Res 32:178–193

    Article  Google Scholar 

  • Gmehling J, Lohmann J, Jacob A, Li J, Joh R (1998) A modified UNIFAC (Dortmund) model. 3. Revision and extension. Ind Eng Chem Res 37:4876–4882

    Article  Google Scholar 

  • Gross J, Sadowski G (2002) Application of the pertubated chain SAFT equation of state to associating systems. Ind Eng Chem Res 41(22):5510–5515

    Article  Google Scholar 

  • Hansen HK, Rasmussen P, Fredenslund A, Schiller M, Gmehling J (1991) Vapor_liquid equilibria by UNIFAC group contribution. 5. Revision and extension. Ind Eng Chem Res 30:2352–2355. (Weitere Daten sind in Konsortialbesitz. Information durch Institut für Technische Chemie, Universität Oldenburg, siehe auch http://www.uni-oldenburg.de/tchemie/. Zugegriffen am 18.09.2019.)

    Article  Google Scholar 

  • Holderbaum T, Gmehling J (1991) PRSK: A group contribution equation of state based on UNIFAC. Fluid Phase Equilib 70:251–265

    Article  Google Scholar 

  • Kabelac S, Siemer M, Ahrendts J (2005) Thermodynamische Stoffdaten für Biogase. Forsch Ingenieurwes 70:46–55

    Article  Google Scholar 

  • Klamt A (2005) COSMO-RS: from quantum chemistry to fluid phase thermodynamics and drug design. Elsevier, Amsterdam

    Google Scholar 

  • Knapp H, Zeck S, Langhorst R (1989) Vaqpor-liquid equilibria for mixtures of low boiling substances. DECHEMA Chemistry Data Series, Bd VI, Parts 1–3. DECHEMA, Frankfurt

    Google Scholar 

  • Lemmon EW, Span R (2006) Short fundamental equations of state for 20 industrial fluids. J Chem Eng Data 51(3):785–850

    Article  Google Scholar 

  • Magnussen T, Rasmussen P, Fredenslund A (1981) An UNIFAC parameter table for prediction of liquidliquid equilibria. Ind Eng Chem Process Des Dev 20:331–339

    Article  Google Scholar 

  • Martienssen W (Hrsg) (2007) Landolt-Börnstein: Numercial Data and Functional Relationships in Science and Technology: New Series. Springer, Berlin

    Google Scholar 

  • Niedrig H, Sternberg M (2012) B – Physik. In: Czichos H, Hennecke M (Hrsg) HÜTTE – Das Ingenieurwissen, 34. Aufl. Springer, Berlin/Heidelberg

    Google Scholar 

  • Peneloux A, Ranzq E, Freze R (1982) A consistent correction for Redlich-Kwong-Soave volumes. Fluid Phase Equilib 8:7–23

    Article  Google Scholar 

  • Pitzer KS (1955) The volumetric and thermodynamic properties of fluids, Part I+II. J Am Chem Soc 77:2427–2440

    Article  Google Scholar 

  • Poling B, Prausnitz J, O’connell J (2007) The properties of gases and liquids, 5. Aufl. McGraw-Hill, Boston

    Google Scholar 

  • Prausnitz JM, Lichtenthaler RN, Gomes de Azevedo E (2004) Molecular thermodynamics of fluid-phase equilibria, 3. Aufl. Pearson Education Taiwan, Taiwan

    Google Scholar 

  • Reed TM, Gubbins KE (1991) Applied statistical mechanics. Butterworth-Heinemann, Boston

    Google Scholar 

  • Smith JM, van Ness HC, Abott MM, Swihart MT (2018) Introduction to chemical engineering thermodynamics, 8. Aufl. McGraw-Hill, Boston

    Google Scholar 

  • Soave G (1972) Equilibrium constants from a modified Redlich-Kwong equation of state. Chem Eng Sci 27:1197–1203

    Article  Google Scholar 

  • Span R, Wagner W (2003) Equations of state for technical applications. I–III. Int J Thermophys 24:1–161

    Article  Google Scholar 

  • Stephan P, Schaber KH, Stephan K, Mayinger F (2017) Thermodynamik. Bd. 2: Mehrstoffsysteme und chemische Reaktionen, 16. Aufl. Springer, Berlin

    Book  Google Scholar 

  • Strubecker K (1966) Einführung in die höhere Mathematik, Bd. 1: Grundlagen, 2. Aufl. Oldenbourg, München

    Google Scholar 

  • Tillner-Roth R (1998) A Helmholtz free energy formulation of the thermodynamic properties of the mixture (ammonia+water). J Phys Chem Ref Data 27:63–96

    Article  Google Scholar 

  • Tillner-Roth R, Harms-Watzenberg F, Baehr HD (1993) Eine neue Fundamentalgleichung für Ammoniak. DKV-Tagungsbericht 20, Bd II, S 167–181

    Google Scholar 

  • Tsonopoulos C (1974) An empirical correlation of second virial coefficients. AIChE J 20:263–272

    Article  Google Scholar 

  • VDI e.V. (2013) VDI-Wärmeatlas, 11. Aufl. Springer-Vieweg. Ursprünglich erschienen beim VDI-Verlag, Düsseldorf

    Google Scholar 

  • Wagner W, Pruß A (1997) The IAPWA formulation 1995 for the thermodynamic properties of ordinary water substance for general and scientific use. Zur Veröffentlichung eingereicht bei J Phys Chem Ref Data (1999), siehe auch Wagner, W.; Pruß, A.: Die neue internationale Standard-Zustandsgleichung für Wasser für den allgemeinen und wissentschaftlichen Gebrauch. Jahrbuch 97 VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen 134–156

    Google Scholar 

  • Wagner W, Saul A, Pruß A (1994) Int. Equations for the pressure along the melting and along the sublimation curve of ordinary water substance. J Phys Chem Ref Data 23:515–524

    Article  Google Scholar 

  • Walas SM (1985) Phase equilibria in chemical engineering. Butterworth, Boston

    Google Scholar 

  • Blanke W (Hrsg) (1989) Thermo physikalische Stoffgrö- ßen. Springer, Berlin

    Google Scholar 

  • IUPAC (1996) Im Auftrag der Union of Pure and Applied Chemistry wurden in der Reihe Int. Thermodynamic tables of the fluid state u. a. die Tafeln veröffentlicht: Helium (1977), Propylene (1980), Chlorine (1980). (Hrsg. S, Angus, u. a.). Oxford: Pergamom Press sowie Oxygen (1987). (Hrsg. W, Wagner, KM, de Reuck), Fluorine (1990). (Hrsg. KM, de Reuck), Methanol (1993). (Hrsg. KM, de Reuck, RJB, Craven), Methane (1996). (Hrsg. W, Wagner; KM, de Reuck). Blackwell Scientific Publications, Oxford

    Google Scholar 

  • Kunz O, Klimeck R, Wagner W, Jaeschke M. (2007) The GERG-2004 wide range reference equation of state for natural gases. Dissertation, Ruhr-Universität Bochum

    Google Scholar 

  • Modell M, Reid RC (1983) Thermodynamics and its applications, 2. Aufl. Prentice-Hall, Englewood Cliffs

    Google Scholar 

  • Orbey H, Sandler S (1998) Modeling vapor-liquid equilibria. Cubic equations of state and their mixing rules. Cambridge University Press, Cambridge

    Google Scholar 

  • Smith WR, Missen RW (1991) Chemical reaction equilibrium analysis: theory and algorithms. Krieger, Malabar

    Google Scholar 

  • Starling KE (1991) Fluid thermodynamic properties for light petroleum systems. Gulf, Houston

    Google Scholar 

  • Stephan P, Schaber KH, Stephan K, Mayinger F (2013) Thermodynamik. Bd. 1: Einstoffsysteme. 19., erg. Aufl. Springer, Berlin

    Book  Google Scholar 

  • Wagner W, Kruse A (2008) Properties of water and steam. The industrial standard IAPWS-IF97 for the thermodynamic properties and supplementary equations for other properties, 2. Aufl. Springer, Berlin

    Google Scholar 

  • Wagner W, Span R, Bonsen C (1999) Wasser und Wasserdampf – Interaktive Software zur Berechnung der thermodynmaischen Zustandsgrößen auf Basis des Industriestandards IAPWS-IF97. Springer ElectronicMedia, Berlin

    Google Scholar 

weiterführende literatur

  • Baehr HD, Tillner-Roth R (1999) Thermodynmamische Eigenschaften umweltverträglicher Kältemittel. Zu-standsgleichungen und Tafeln für Ammoniak, R22, R134a, R152a und R123. Springer Electronic Media, Berlin

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Stephan Kabelac .

Editor information

Editors and Affiliations

Section Editor information

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2019 Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature

About this entry

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this entry

Kabelac, S., Ahrendts, J. (2019). Stoffmodelle der Technischen Thermodynamik. In: Hennecke, M., Skrotzki, B. (eds) HÜTTE – Das Ingenieurwissen. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-57492-8_44-1

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-57492-8_44-1

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-662-57492-8

  • Online ISBN: 978-3-662-57492-8

  • eBook Packages: Springer Referenz Technik und Informatik

Publish with us

Policies and ethics