wie ihr wahrscheinlich wisst muss (theoretisch) jede Wärmekraftmaschine einen Wirkungsgrad von n=(THoch-TNiedrig)/THoch haben.
Nun habe ich probiert den Wirkungsgrad eines Stirlingmotors zu
berechnen mit der Gleichung n=WGes/QZu.
Bei einem Stirlingprozess gibt es 2 isotherme und 2 isochore
Zustandsänderungen. So kann
Nur Arbeit bei den 2 isothermen Zustandsänderungen verrichtet
werden
und 2. wird Wärme bei der isochoren Erwämung und der isothermen
Ausdehnung zugeführt.
ich komme auf: n=
im Zähler: n*R*(THoch-Tniedrig)*ln(V2/V1)
im Nenner: m*cV*(THoch-Tniedrig)+n*R*THoch*ln(V2/V1)
AAhhhhh !! was macht dieser Term m*cV*(THoch-Tniedrig) da im Nenner???
sonst würds doch super aufgehn .
Kann das sein, dass diese zugeführte Wärme nicht beachtet wird, da Sie
genauso groß ist wie die abgeführte Wärme bei der anderen isochoren Zustandsänderung?
Ich meine der Stirlingmotor besitzt ja auch einen Verdrängerkolben, der die Wärme speichert …!??
Aber trotzdem würde doch vom heißen Reservoir Energie ins Kalte geleitet ohne genutzt zu werden!?
wie ihr wahrscheinlich wisst muss (theoretisch) jede
Wärmekraftmaschine einen Wirkungsgrad von
n=(THoch-TNiedrig)/THoch
haben.
Nein. Das gilt nur für reversibel zwischen zwei Wärmebädern arbeitenden Maschinen. Wenn du z.B. eine Isochore Temperaturänderung reversibel und damit quasistatisch durchführen willst, bräuchtest du dafür unendlich viele Wärmebäder.
Grüße,
Moritz (der auch schon mal darüber gestolpert ist)
Bist du sicher, dass das nicht dafür gilt??
Mit der isochoren nicht reversiblen Zustandsänderung hast du
ja recht… aber ich glaube, dass da noch etwas anderes beachtet werden muss.
Kann es sein,dass : die isochoren Zustandsänderungen vor allem durch die bei der isothermen Zustandsänderung vom Verdrängerkolben gespeicherte Wärme erfolgen?
Wenn nämlich bei den isochoren Zustandsänderungen von Außen keine Wärme zugeführt würde, würds doch hinkommen!?
Bei Wikipedia steht auch der Wirkungsgrad
n=(THoch-TNiedrig)/THoch
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Bist du sicher, dass das nicht dafür gilt??
Mit der isochoren nicht reversiblen Zustandsänderung hast du
ja recht… aber ich glaube, dass da noch etwas anderes
beachtet werden muss.
Wir hatten in Thermodynamik (theoretischer Physik IV) den Satz:
Der Wirkungsgrad einer Carnot-Maschine ist (T2-T1)/T2, ebenso der jeder anderen reversibel zwischen zwei Wärmebädern arbeitender Wärmekraftmaschinen. Der Wirkungsgrad irreversibel arbeitender Maschinen ist kleiner.
Kann es sein,dass : die isochoren Zustandsänderungen vor allem
durch die bei der isothermen Zustandsänderung vom
Verdrängerkolben gespeicherte Wärme erfolgen?
Was ebenfalls bedeuten würde, dass der Prosss nicht-reversibel wäre.
Wenn nämlich bei den isochoren Zustandsänderungen von Außen
keine Wärme zugeführt würde, würds doch hinkommen!?
Dann war aber das System vorher nicht im Gleichgewicht, womit z.B. nicht einmal die Temperatur wohldefiniert ist.
Bei Wikipedia steht auch der Wirkungsgrad
n=(THoch-TNiedrig)/THoch
Mag sein. Sosehr ich die Wikipedia auch mag: Lexika sind tertiärliteratur und damit nicht ernsthaft zitierfähig. Ich würde also nicht unbedingt darauf mein Seelenheil aufbauen (auf meine Aussagen auber auch nicht *g*)
Aber so ganz sicher bin ich mir auch nicht, bei uns gab es da auch viel Verwirrung zu dem Thema
wie ihr wahrscheinlich wisst muss (theoretisch) jede
Wärmekraftmaschine einen Wirkungsgrad von
n=(THoch-TNiedrig)/THoch
haben.
Wie schon geschrieben wurde: der „Carnot-Wirkungsgrad“ gilt nicht für jede WKM, sondern nur für rev. arbeitende …
Nun habe ich probiert den Wirkungsgrad eines Stirlingmotors zu
berechnen mit der Gleichung n=WGes/QZu.
Bei einem Stirlingprozess gibt es 2 isotherme und 2 isochore
Zustandsänderungen. So kann
Nur Arbeit bei den 2 isothermen Zustandsänderungen
verrichtet
werden
und 2. wird Wärme bei der isochoren Erwämung und der
isothermen
Ausdehnung zugeführt.
ich komme auf: n=
im Zähler:
n*R*(THoch-Tniedrig)*ln(V2/V1)
im Nenner:
m*cV*(THoch-Tniedrig)+n*R*THoch*ln(V2/V1)
Das kannst Du übrigens einfacher haben, indem du mittels Energiebilanz (beim geschl. Kreis: Summe alls W’s und Q’s = 0) die Summe der W’s durch die Summe der Q’s ersetzt. Dann muss man die W’s gar nicht erst berechnen!
AAhhhhh !! was macht dieser Term
m*cV*(THoch-Tniedrig) da im
Nenner???
sonst würds doch super aufgehn .
Kann das sein, dass diese zugeführte Wärme nicht beachtet
wird, da Sie
genauso groß ist wie die abgeführte Wärme bei der anderen
isochoren Zustandsänderung?
Ich meine der Stirlingmotor besitzt ja auch einen
Verdrängerkolben, der die Wärme speichert …!??
Richtig! Das nennt man „Regenerator“ . Wenn der Regenerator perfekt arbeitet, dann nimmt er bei der einen Isochoren Wärme auf und gibt sie bei der anderen Isochoren wieder ab. Da die 2 Isochoren zwischen den gleichen Temperaturen liegen sind dei Q’s betragsmäßig gleich, so dass man für die Isochoren von außen keine Wärme zuführen muss. Nur in diesem Fall erreicht der Stirling-Prozess den WQ des Carnot-Prozesses.
Muss ja auch so sein: Beim Carnot wird auf den Verbindungen zwischen den zwei Isothermen gar keine Wärme umgesetzt (Adiabaten!), beim Stirling mit Regenerator gleichen die Q’s der Isochoren sich aus. Da zu- und abgeführte Wärme bei den Isothermen bei Stirling und Carnot gleich sind MUSS auch der gleiche Wirkungsgrad herauskommen.
Reale Stirlingmotoren sind (leider) nicht so perfekt …
Aber trotzdem würde doch vom heißen Reservoir Energie ins
Kalte geleitet ohne genutzt zu werden!?
Tut’s ja auch, die Wärme geht bei der unteren Isotherme ab ins Kalte !
Richtig! Das nennt man „Regenerator“ . Wenn der Regenerator
perfekt arbeitet, dann nimmt er bei der einen Isochoren Wärme
auf und gibt sie bei der anderen Isochoren wieder ab. Da die 2
Isochoren zwischen den gleichen Temperaturen liegen sind dei
Q’s betragsmäßig gleich, so dass man für die Isochoren von
außen keine Wärme zuführen muss. Nur in diesem Fall erreicht
der Stirling-Prozess den WQ des Carnot-Prozesses.
Muss ja auch so sein: Beim Carnot wird auf den Verbindungen
zwischen den zwei Isothermen gar keine Wärme umgesetzt
(Adiabaten!), beim Stirling mit Regenerator gleichen die Q’s
der Isochoren sich aus. Da zu- und abgeführte Wärme bei den
Isothermen bei Stirling und Carnot gleich sind MUSS auch der
gleiche Wirkungsgrad herauskommen.
Reale Stirlingmotoren sind (leider) nicht so perfekt …
Aber trotzdem würde doch vom heißen Reservoir Energie ins
Kalte geleitet ohne genutzt zu werden!?
Tut’s ja auch, die Wärme geht bei der unteren Isotherme ab ins
Kalte !
Gruß Kurt
Hallo Kurt!
Danke! Du hast mir sehr geholfen! Das mit dem Wirkungsgrad
ist leider sehr weit verbreitet… egal wo man jetzt guckt .
Im Duden Physik in Studentenarbeiten im Internet… bei Wikipedia.
NIRGENDWO wird wirklich auf die Fragestellung eingegangen.
Einfach nur die Gleichung son bissl beschönigt .
.