Dieses Wiki, das alte(!) Projektwiki (projektwiki.zum.de)
wird demnächst gelöscht.
Bitte sichere Deine Inhalte zeitnah,
wenn Du sie weiter verwenden möchtest.
Gerne kannst Du natürlich weiterarbeiten
im neuen Projektwiki (projekte.zum.de).Thermodynamik: Unterschied zwischen den Versionen
Belofb (Diskussion | Beiträge) (→2. Hauptsatz) |
Belofb (Diskussion | Beiträge) (→Wärmekraftmaschinen (rechtslaufender Kreisprozess)) |
||
| Zeile 23: | Zeile 23: | ||
* Bei irreversiblen Vorgängen entsteht Entropie zu (es entsteht Wärme). | * Bei irreversiblen Vorgängen entsteht Entropie zu (es entsteht Wärme). | ||
== Wärmekraftmaschinen (rechtslaufender Kreisprozess) == | == Wärmekraftmaschinen (rechtslaufender Kreisprozess) == | ||
| + | Eine Wärmekraftmaschine ist eine Maschine, die Wärme in mechanische Energie umwandelt. Beispiele sind Dampfmaschine, Dampfturbine, Stirling-Motor und alle Verbrennungsmotoren. | ||
| + | Wärmekraftmaschinen nutzen „rechtslaufende“ Kreisprozesse, bei denen die geschlossene Kurve etwa im T-S oder p-v-Diagramm im Uhrzeigersinn durchlaufen wird. | ||
| + | |||
| + | Aufgabe: Ein Kohlekraftwerk, welches zwischen 500 °C (überhitzter Wasserdampf) und 100 °C (Kondensator) arbeitet und 80 % des theoretisch möglichen (reversiblen) Wirkungsgrades besitzt, gibt pro Sekunde eine elektrische Arbeit von 50 MJ ab. Erstellen Sie die Energiebilanz dieses Kraftwerks: | ||
| + | a) Berechnen Sie die pro Sekunde aufgenommene Wärmemenge | ||
| + | b) Berechnen Sie die pro Sekunde abgegebene Wärmemenge | ||
| + | |||
| + | Lösung der Aufgabe in diesem Video: | ||
| + | |||
| + | {{#ev:youtube|q_CCLtQ68hM}} | ||
===Stirling-Motor === | ===Stirling-Motor === | ||
Der Stirling Motor ist ein Motor, der mit heißer Luft (z.B. Abwärme) als Wärmequelle betrieben werden kann. | Der Stirling Motor ist ein Motor, der mit heißer Luft (z.B. Abwärme) als Wärmequelle betrieben werden kann. | ||
Version vom 11. Mai 2015, 10:14 Uhr
Inhaltsverzeichnis |
Gasgesetze
Zustandsänderungen
Thermodynamische Systeme
Zustands- und Prozessgrößen
Zuordnung
Handelt es sich bei den angegebenen Größen um Zustandsgrößen oder um Prozessgrößen
| Zustandsgrößen | Temperatur | Druck | Volumen | Innere Energie |
| Prozessgrößen | Wärme | Arbeit |
Kreisprozesse
1. Hauptsatz
Die Änderung der inneren eines Systems ist gleich der Summe der dem System zu- bzw. abgeführten Wärme plus der Summe der dem System zu- bzw. abgeführten Arbeit.
2. Hauptsatz
Eine gute Zusammenfassung einschließlich verschiedener Definitionen des 2.Hauptsatzes findet sich hier. Die wesentlichen Aussagen lauten:
- Wärme bewegt sich nur von einem höheren zu einem niedrigen Temperaturniveau, nie umgekehrt
- Wärme kann nur bedint in mechanische Arbeit umgewandelt werden.
- Zusammen mit Wärme strömt immer Entropie.
- Bei irreversiblen Vorgängen entsteht Entropie zu (es entsteht Wärme).
Wärmekraftmaschinen (rechtslaufender Kreisprozess)
Eine Wärmekraftmaschine ist eine Maschine, die Wärme in mechanische Energie umwandelt. Beispiele sind Dampfmaschine, Dampfturbine, Stirling-Motor und alle Verbrennungsmotoren. Wärmekraftmaschinen nutzen „rechtslaufende“ Kreisprozesse, bei denen die geschlossene Kurve etwa im T-S oder p-v-Diagramm im Uhrzeigersinn durchlaufen wird.
Aufgabe: Ein Kohlekraftwerk, welches zwischen 500 °C (überhitzter Wasserdampf) und 100 °C (Kondensator) arbeitet und 80 % des theoretisch möglichen (reversiblen) Wirkungsgrades besitzt, gibt pro Sekunde eine elektrische Arbeit von 50 MJ ab. Erstellen Sie die Energiebilanz dieses Kraftwerks: a) Berechnen Sie die pro Sekunde aufgenommene Wärmemenge b) Berechnen Sie die pro Sekunde abgegebene Wärmemenge
Lösung der Aufgabe in diesem Video:
Stirling-Motor
Der Stirling Motor ist ein Motor, der mit heißer Luft (z.B. Abwärme) als Wärmequelle betrieben werden kann. Einen guten Einblick in die Funktionsweise, die physikalischen Grundlagen sowie den Erfinder des Stirling-Motors gibt diese Sendung des bayrischen Fernsehens
Sehr detaillierte und fundierte Informationen zum Stirling-Motor gibt es auf dieser von einer Privatperson betriebenen Seite.
