Hallo!
Eine Frage:
Welche Möglichkeiten habe ich, eine Drehbewegung direkt in Wärme
umzuwandeln, z.B. die , eines sich drehenden Wasserrades?
Gibt es eine Möglichkeit, dies ohne die vorhergehende Umwandlung in Elektrizität zu ermöglichen?
Wäre für jeden Tip dankbar!
Ciao, Alex
zum Beispiel durch Reibung…
damit haben Menschen mal Feuer gemacht.
ciao, Christian
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Hallo Alex!
Wenn Du bei einer Kreiselpumpe das Druckventil schließt (Ventil hinter Ppe) hat die Pumpe keine Kühlung mehr. Das Wasser wird dann so heiß, daß es verdampft und die Pumpe zerstört.
Das gleiche in einem großen Becken gemacht, erhitzt das Wasser, ohne Pumpenzerstörung. Der Wirkungsgrad ist aber sehr schlecht!
Elektrizität brauchst Du aber in jedem Fall für den Antrieb der Pumpe.
Gruß Werner
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Gibts da nicht sogar einen historischen Versuch dazu? Müßte im Bereich Physikalische Chemie liegen, dort wird in einem abgeschlossenen Raum ein Schaufelrad bewegt, durch die Temperaturerhöhung erhält man Hinweise auf die Enthalpie des Systems?
Muß mich da nochmal schlau machen.
Gerhard
Hallo!
Eine Frage:
Welche Möglichkeiten habe ich, eine Drehbewegung direkt in
Wärme umzuwandeln, z.B. die , eines sich drehenden Wasserrades?
Dies geschieht mit einer einfachen Ruehrvorrichtung. Wenn das Gefaess, in dem Du ruehrst, ein abgeschlossenes System ist, dann kann sich die ins Gefaess eingebrachte mechanische Ruehrarbeit eigentlich nur in Waerme verwandeln.
Gruss, Moriarty
Hallo Werner
Das gleiche in einem großen Becken gemacht, erhitzt das
Wasser, ohne Pumpenzerstörung. Der Wirkungsgrad ist aber sehr
schlecht!
Elektrizität brauchst Du aber in jedem Fall für den Antrieb
der Pumpe.
Wie kommst du denn zu dieser Erkenntniss ???
Ich kann doch die Pumpe auch mit dem Wasserrad, einem Dieselmotor etc. antreiben, evtl. benötige ich dazu noch ein Getriebe !!!
MfG Peter(TOO)
Klar! Mit Wasserrad, Diesel-, Benzin, Dampf-, Wankelmotor!
Aber, ich glaube, der Fragesteller wollte eher wissen, ob das Ganze dann heiß wird.
Die Wirkungsgrade werden dadurch aber nicht besser.
Man kann auch noch einen Göpel nehmen, falls man gerade ein Pferd zur Hand hat.
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Hallo,
Der Wirkungsgrad ist aber sehr
schlecht!
Na ja, der Wirkungsgrad duerfte bei so ca 100 Prozent liegen!
Gruss, Niels
Na ja, der Wirkungsgrad duerfte bei so ca 100 Prozent liegen!
Wenn man mit dem Wasserrad eine Wärmepumpe betreibt, kommt man sogar auf weit über 100%.
Ich bin kleinlich!!!
Hallo Mr. Stupid,
ganz so stimmt das nicht, denn:
Die Frage war, wie die _Drehbewegung_ in Waerme verwandelt werden kann.
Eine Waermepumpe macht so etwas aber nicht. Sie konzentriert nur bereits vorhandene Waerme auf (das ist dann der Teil, der die 100 Prozent uebersteigt).
Gruss, Niels
Hallo niels!
Heißt Wirkungsgrad nicht : Eingesetzte Energie, verglichen mit der erzeugten Energie?
Ein Tauchsieder, mit der Leistung des E-Motors, Entschuldigung, eingesetzten Motors, hätte doch eine weit aus höhere Leistung, als der Quirl.
Gruß Werner
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Hallo niels!
Heißt Wirkungsgrad nicht : Eingesetzte Energie, verglichen mit
der erzeugten Energie?
Ein Tauchsieder, mit der Leistung des E-Motors,
Entschuldigung, eingesetzten Motors, hätte doch eine weit aus
höhere Leistung, als der Quirl.
Jein.
Die Frage war, die DREHBEWEGUNG in Waerme umzuwandeln.
Wenn du einen Motor nimmst, wird el. Energie mit einem bestimmten Wirkungsgrad in Drehbewegung (Rotationsenergie) umgewandelt. Das war aber nicht die Frage!
Wenn du der Umwandlung Drehbewegung in Waerme einen Wirkungsgrad kleiner 100 Proz gibst, dann bleibt die Frage, was passiert mit dem Rest. Abwaerme? Aber das ist es ja gerade was wir wollen! Wasserbewegung? Die kommt irgendwann zum Erliegen, weil sie durch innere Reibung in Waerme umgewandelt wird.
Zum Vergleich Tauchsieder/Motor: Wenn der Motor vollstaendig vom Wasser umspuelt waere, wuerde das Wasser genauso warm wie mit dem Tauchsieder.
Nebenbei: Wenn du einen Motor mit 2000 Watt hast, bedeutet das, dass er eine Dauerleistung von Maximal 2000 Watt (elektrisch) aufbringen kann. Im Allgemeinen wird er weniger Leistung abgeben, weil das Maximum nur in einem engen Betriebsbereich (Mechanische Gegenkraft, Elektromagnetische Gegenkraft etc) erreicht wird und der Wirkungsgrad unter 100 Proz liegt. Dh ein Quirl an einem 2000 Watt Motor hat vielleicht nur eine Mechanische Leistung von 150 Watt.
Wenn du tatsaechlich einen Quirl mit 2000 Watt Leistungsabgabe betreibst dann wird das Wasser WIRKLICH durchgequirlt (und entsprechend warm). Du kannst zwar ein Liter Wasser mit einem 2000W Tauchsieder erwaermen, mit einem 2000 Watt-Quirl wird das aus rein mechanischen/geometrischen Gruenden nicht moeglich sein.
Gruss, Niels
Na ja, der Wirkungsgrad duerfte bei so ca 100 Prozent liegen!
Wenn man mit dem Wasserrad eine Wärmepumpe betreibt, kommt man
sogar auf weit über 100%.
Wie das? Hat der Antriebsmotor keine Reibungsverluste?
Über 100% Wirkungsgrad???
Über 100% Wirkungsgrad???
Nur duch Umwandlung der vom Wasser gleisteten Arbeit in Wärme geht das natürlich nicht. Wenn wir diese Arbeit aber nutzen, um dem Wasser zusätzlich noch Wärme zu entziehen, dann geht es.
Das mußt Du schon mal deutlicher erklären!!
Ich kann mich da an irgendwelche Hauptsätze erinnern.
Es heißt heute auch bei den Brennwertkesseln, sie hätten über 100%, bis zu 120% Wirkungsgrad. Was für ein Schwachsinn!!
Man nimmt den normalen Kessel als 100% und alles, was der Brenntwertkessel mehr herausholt, ist also über 100%. Das ist ein Werbegag, auf den der Käufer natürlich hereinfällt und dadurch jetzt überall Wirkungsgrade von über 100% normal sind.
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Das mußt Du schon mal deutlicher erklären!!
Wenn ich im Wasser eine leicht siedende Flüssigkeit verdampfen lasse, dann entzieht sie dem Wasser thermische Energie. Wenn ich diesen Dampf an einem anderen Ort mit Hilfe der vom Wasser geleisteten mechanischen Arbeit komprimiere, dann erhitzt er sich zunächst, wobei ein Teil der Arbeit in Wärme umgewandelt wird. Bei genügend hohem Druck kondensiert er dann und gibt auch noch seine latente Wärme ab.
Ich kann mich da an irgendwelche Hauptsätze erinnern.
Die Hauptsätze werden nicht verletzt. Der Trick besteht eingentlich nur in einer geeigneten Definition des Wirkungsgrades.
Nehmen wir an, wir haben zwei geschlossene Systeme innerhalb eines abgeschlossen Systems. Dann gilt für die beiden geschlossenen Systeme der 1.HS und für das Gesamtsystem zusätzlich der 2.HS. Im ersten System möge sich unser Wasser mit der Temperatur T1 befinden und dem zweiten System soll bei einer Temperatur T2>T1 Wärme zugeführt werden. Wenn wir einfach Wäre vom ersten in das zweite System schaufeln würden, dann wäre zwar der 1.HS erfüllt, aber der 2.HS wäre verletzt, weil die Entropieänderung Q*(1/T2-1/T1) des Gesamtsystems negativ ist. Wenn wir aber zusätzlich Arbeit in Wärme umwandeln, dann können wir für einen entsprechenden ausgleich sorgen indem wir die zusätzliche Arbeit mindestens so hoch wählen, daß (Q+W)/T2=Q/T1 gilt. Dies ist für Q=W*T1/(T2-T1) der Fall.
Wenn man den Wirkungsgrad auf die ausgetauschte gesamtenergie bezieht, dann beträgt er natürlich 100%, weil System 1 die Energie Q+W abgiebt und System 2 dieselbe Energie als Wärme aufnimmt.
Bezieht man den Wirkungsgrad allerdings auf die eingesetzte Arbeit (und das ist bei der hier geforderten Umwandlung von Arbeit in Wärme sinnvoll), dann wandeln wir zunächst die vom System geleistete Arbeit W in Wärme um und erhalten die Wäre Q gratis dazu. Der Wirkungsgrad beträgt dann T2/(T2-T1) und ist somit größer als 1.
Auch wenn man den Wirkungsgrad auf die vom System 1 abgegebene Wärme bezieht, ist er mit T2/T1größer als 1.
Das mußt Du schon mal deutlicher erklären!!
Wenn ich im Wasser eine leicht siedende Flüssigkeit verdampfen
lasse, dann entzieht sie dem Wasser thermische Energie.
Das nennt man dann Einspritzkondensator und der Dampf ist dann Flüssigkeit.
Wenn
ich diesen Dampf an einem anderen Ort
an einem anderen Ort? Dann benötige ich Transportmittel (Pumpe usw)
mit Hilfe der vom Wasser
geleisteten mechanischen Arbeit komprimiere,
Wasser läßt sich bekanntlich nicht komprimieren. Wo soll Wasser mechan Arbeit leisten
dann erhitzt er
sich zunächst, wobei ein Teil der Arbeit in Wärme umgewandelt
wird.
In Arbeit umgewandelt? Unter Verlust von Reibung!
Bei genügend hohem Druck kondensiert er dann und gibt
auch noch seine latente Wärme ab.
Ich kann mich da an irgendwelche Hauptsätze erinnern.
Die Hauptsätze werden nicht verletzt. Der Trick besteht
eingentlich nur in einer geeigneten Definition des
Wirkungsgrades.Nehmen wir an, wir haben zwei geschlossene Systeme innerhalb
eines abgeschlossen Systems. Dann gilt für die beiden
geschlossenen Systeme der 1.HS und für das Gesamtsystem
zusätzlich der 2.HS. Im ersten System möge sich unser Wasser
mit der Temperatur T1 befinden und dem zweiten
System soll bei einer Temperatur
T2>T1 Wärme zugeführt werden. Wenn
wir einfach Wäre vom ersten in das zweite System schaufeln
würden,
Immer wieder schaufeln oder transportieren!!! Dabei geht sehr viel Energie flöten.
dann wäre zwar der 1.HS erfüllt, aber der 2.HS wäre
verletzt, weil die Entropieänderung
Q*(1/T2-1/T1) des Gesamtsystems negativ
ist. Wenn wir aber zusätzlich Arbeit in Wärme umwandeln, dann
können wir für einen entsprechenden ausgleich sorgen indem wir
die zusätzliche Arbeit mindestens so hoch wählen, daß
(Q+W)/T2=Q/T1 gilt. Dies ist für
Q=W*T1/(T2-T1) der Fall.Wenn man den Wirkungsgrad auf die ausgetauschte gesamtenergie
bezieht, dann beträgt er natürlich 100%, weil System 1 die
Energie Q+W abgiebt und System 2 dieselbe Energie als Wärme
aufnimmt.Bezieht man den Wirkungsgrad allerdings auf die eingesetzte
Arbeit (und das ist bei der hier geforderten Umwandlung von
Arbeit in Wärme sinnvoll), dann wandeln wir zunächst die vom
System geleistete Arbeit W in Wärme um und erhalten die Wäre Q
gratis dazu. Der Wirkungsgrad beträgt dann
T2/(T2-T1) und ist somit
größer als 1.Auch wenn man den Wirkungsgrad auf die vom System 1 abgegebene
Wärme bezieht, ist er mit T2/T1größer
als 1.
Größer als 1 oder 100?
Also, mein alter Wärmedozent sagte immer, also mehr als drin ist, holt ihr auch nicht raus! Und da muß ich ihm nach einigen Jahren Verheizen von Energie Recht geben. Wir haben viel weniger raus geholt, als drin ist.
Wenn ich im Wasser eine leicht siedende Flüssigkeit verdampfen
lasse, dann entzieht sie dem Wasser thermische Energie.Das nennt man dann Einspritzkondensator
Ein Gerät in dem ich etwas sieden lasse ist ein Kondensator?
und der Dampf ist dann Flüssigkeit.
Nachdem die Flüssigkeit verdampft ist der Dampf eine Flüssigkeit?
an einem anderen Ort? Dann benötige ich Transportmittel
Das verdampte Gas wird durch die Pumpe angesaugt von der es auch komprimiert wird.
Wasser läßt sich bekanntlich nicht komprimieren. Wo soll
Wasser mechan Arbeit leisten
In einem Wasserrad oder einer Turbine?
dann erhitzt er
sich zunächst, wobei ein Teil der Arbeit in Wärme umgewandelt
wird.In Arbeit umgewandelt? Unter Verlust von Reibung!
Kein Kommentar.
Immer wieder schaufeln oder transportieren!!! Dabei geht sehr
viel Energie flöten.
An der Abwärme sind wir doch gerade interessiert.
Größer als 1 oder 100?
Größer als 1.
Also, mein alter Wärmedozent sagte immer, also mehr als drin
ist, holt ihr auch nicht raus!
Und da hat er völlig Recht. Die entscheidende Frage ist aber wovon wo wieviel drin ist.