Editing Entropie und Ökologie (section)

====Offene dissipative Systeme:====

derartige Systeme, Lebewesen, die Ökonomie oder auch das System Erde werden

* versorgt:
* mit einem Energiefluss / Materiefluss, der klar entropiearm ist.

* entsorgt
* durch einen entropiereichen Strom (Entropieabfuhr = Müllabfuhr!) im Rahmen der Erhaltungssätze

Entropie bei irreversiblen Prozessen:  Keine Erhaltungsgröße!

* Möglichkeit der Definition von Irreversibilität

<u>'''Beispiele:'''</u>

# <u>'''irreversible Wärmekraftmaschine'''</u>



Das System erhält aus T2 einen entropiebeladenen Energiefluss (= Wärmeaufnahme) in Form des Wärmestroms Q2

* aus dem System entweicht Arbeit. für dQ=0, also reine mechanische sonstige Arbeit, handelt es sich hier um einen entropiefreien Energiefluss (Exergie)

mit -Q1 erfolgt dann der Wärmefluss zur Entropieentsorgung (= Anergie) (durch Entropie verschmutzte Energie)

(Anergie)

* je nachdem, welche Form von Energie kommt / Entwicht, kann diese Energie entropiearm oder entropiereich sein! Je nachdem, welche Möglichkeiten der Umwandlung diese Energie bietet

Bsp. Stern: Wärme im Stern ist entropiereich, aber die Strahlungsleistung ist energiearm → Entropie des Sterns steigt, weil die entropiearme Strahlung entkommt!

Energiebilanz:

:<math>{{Q}_{1}}+{{Q}_{2}}+W=0</math>

Entropieabgabe:

:<math>\begin{align}

& \Delta S=\frac{-{{Q}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{Q}_{2}}}{{{T}_{2}}}+{{S}_{\operatorname{int}.}} \\

& {{S}_{\operatorname{int}.}}>0 \\

\end{align}</math> mit <math>{{S}_{\operatorname{int}.}}>0</math>

wird die Irreversibilität erzeugt. Es handelt sich um die irreversibel in der Maschine erzeugte Entropie!

Es ergibt sich als irreversibler Wirkungsgrad:

Allgemeingültig:

:<math>{{\eta }_{irr}}=\frac{-W}{{{Q}_{2}}}=1+\frac{{{Q}_{1}}}{{{Q}_{2}}}</math>

wegen:

:<math>\begin{align}

& \frac{-{{Q}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{Q}_{2}}}{{{T}_{2}}}+{{S}_{\operatorname{int}.}} \\

& \Rightarrow \frac{{{Q}_{1}}}{{{Q}_{2}}}=-\frac{{{T}_{1}}}{{{T}_{2}}}-\frac{{{T}_{1}}}{{{T}_{2}}}{{S}_{\operatorname{int}.}} \\

\end{align}</math>

folgt:

:<math>\begin{align}

& {{\eta }_{irr}}=\frac{-W}{{{Q}_{2}}}=1+\frac{{{Q}_{1}}}{{{Q}_{2}}} \\

& =1-\frac{{{T}_{1}}}{{{T}_{2}}}-\frac{{{T}_{1}}}{{{T}_{2}}}{{S}_{\operatorname{int}.}} \\

\end{align}</math>