Physikalische Gr??en in Natur und Technik

Studieng?nge mit diesem Modul: Bioverfahrenstechnik in Agrar- und Lebensmittelwirtschaft (B.Sc.)

Kurzbeschreibung: In diesem Kursus werden die physikalischen Grundprinzipien und Gr??en der Natur und Technik (speziell Bioverfahrenstechnik) erlernt. Dabei wird Wert auf ein ganzheitliches Naturverst?ndnis gelegt. Ferner werden die Gr??en auf biologische und technische Anwendungen und Systeme übertragen.

Lehrinhalte

Einheiten, Gr??en, Skalare, Vektoren, Operatoren
Grundgesetze der Natur
2.1 Teilchen und Bewegung
2.2 Masse und Ladung
2.3 Impulserhaltung, Drehimpulserhaltung
2.4 Energieerhaltung
Beschleunigungsfelder (Gravitationsfeld und Elektrisches Feld), Maxwellgleichungen, Schr?dingergleichung
Licht und Photonen, Einsteingleichung
W?rme und Temperatur, Druck, allgemeines Gasgesetz, Carnot-Kreisprozess
Wasser und Luftfeuchtigkeit, hx-Diagramm, hydraulische Schaltungen
Widerst?nde und Wirkungsgrad
Quantennatur, Unsch?rfe, Atommodelle
Prinzipien von bioverfahrenstechnischen Systemen und Ger?te
9.1 Membranen, Membranpotential, Elektrophorese etc.
9.2 Muskeln, Sehen, Photosynthese etc.
9.3 Spektrometrie, Kalorimetrie, Zentrifugation etc.

Lernergebnisse / Kompetenzziele: Wissensverbreiterung
Die Studierenden verfügen über ein einheitliches breites Grundwissen bzgl. der physikalischen Grundregeln der Natur und Technik.
Wissensvertiefung
Die Studierenden haben Kenntnisse von speziellen Modellen und Berechnungsverfahren der Physik und k?nnen diese auf leichtem Niveau anwenden.
K?nnen - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden dieses Moduls k?nnen Einheiten, Bilanzierungsgleichungen und Erhaltungss?tze der Physik im weiteren Studienverlauf anwenden und interpretieren.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden sind nach erfolgreichem Abschluss des Moduls in der Lage, funktionale Zusammenh?nge der Natur und Technik selbst herzuleiten und kritisch L?sungsans?tze zu Problemstellungen zu hinterfragen.
K?nnen - systemische Kompetenz
Studierende des Moduls k?nnen im Bereich der Bioverfahrenstechnik Funktionen und Prinzipien von Systemen und Ger?ten darstellen. Sie sind in der Lage sich Funktionen von unbekannten Systemen und Ger?ten aus Literaturquellen zu erschlie?en.

Lehr-/Lernkonzept

Workload Dozentengebunden
Std. Workload	Lehrtyp
64	Vorlesungen
6	?bungen
Workload Dozentenungebunden
Std. Workload	Lehrtyp
80	Veranstaltungsvor-/-nachbereitung

Literatur: Lehrbuch Tipler und Mosca: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure, Springer Verlag.Feynman Lehrbücher. Skript.

Prüfungsleistung

Bemerkung zur Prüfungsform: Die Ergebnisse der w?chentlichen Tests gehen als Bonuspunkte in die Note der mündlichen Prüfung ein.

Prüfungsanforderungen: Verstehen und Anwendung der in den Vorlesungen, Demonstrationen und ?bungen angebotenen Lehrinhalte, aktive Teilnahme an den w?chentlichen Lernstandtests.