Editing Der Carnotsche Kreisprozess
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eingeführt als derjenige teil der Änderung der inneren Energie dU, der NICHT durch die Änderung von ARbeitsparametern <math>\left( dV,d\bar{M} \right)</math> | eingeführt als derjenige teil der Änderung der inneren Energie dU, der NICHT durch die Änderung von ARbeitsparametern <math>\left( dV,d\bar{M} \right)</math> | ||
bewirkt wird (mechanisch ARbeit,Magnetisierungsarbeit, et...) | bewirkt wird ( mechanisch ARbeit,Magnetisierungsarbeit, et...) | ||
'''Frage: '''In wieweit kann Wärme in Arbeit verwandelt werden ? | '''Frage: '''In wieweit kann Wärme in Arbeit verwandelt werden ? | ||
'''Antwort: '''Carnotscher Kreisprozess: (S. Carnot, 1796- 1882) | '''Antwort: '''Carnotscher Kreisprozess: ( S. Carnot, 1796- 1882) | ||
<u>'''Die Carnotsche Wärme- Kraftmaschine:'''</u> | <u>'''Die Carnotsche Wärme- Kraftmaschine:'''</u> | ||
Der Kreisprozess wird reversibel (quasistatisch) durchlaufen: | Der Kreisprozess wird reversibel ( quasistatisch) durchlaufen: | ||
U ist Zustandsfunktion: U ist nach 1 Zyklus unverändert! | U ist Zustandsfunktion: U ist nach 1 Zyklus unverändert ! -> Änderung der Bäder wird vernachlässigt ! | ||
-> | |||
W+ Q1+Q2=0 | W+ Q1+Q2=0 | ||
S ist Zustandsfunktion für reversible (Gleichgewichts -) Prozesse | S ist Zustandsfunktion für reversible ( Gleichgewichts -) Prozesse | ||
* Bei Reversibilität ist S unverändert für System: | * Bei Reversibilität ist S unverändert für System: | ||
Line 46: | Line 46: | ||
Wirkungsgrad für '''reversible prozesse:''' | Wirkungsgrad für '''reversible prozesse:''' | ||
(idealer Carnot- Zyklus): | ( idealer Carnot- Zyklus): | ||
:<math>\begin{align} | :<math>\begin{align} | ||
Line 108: | Line 108: | ||
T2 = 50 ° = Vorlauftemperatur der Heizung = 323 K | T2 = 50 ° = Vorlauftemperatur der Heizung = 323 K | ||
T1 = 0° (Erdbodentemperatur im Winter) | T1 = 0° ( Erdbodentemperatur im Winter) | ||
:<math>\Rightarrow {{\eta }_{W}}=6,5</math> | :<math>\Rightarrow {{\eta }_{W}}=6,5</math> | ||
(ideal) | ( ideal) | ||
'''Wirkungsgrad der Kältemaschine:''' | '''Wirkungsgrad der Kältemaschine:''' | ||
Line 126: | Line 126: | ||
\end{align}</math> | \end{align}</math> | ||
also für den vergeblichen Versuch, zum absoluten Nullpunkt abzukühlen!! | also für den vergeblichen Versuch, zum absoluten Nullpunkt abzukühlen !! | ||
<u>'''Ergebnis:'''</u> | <u>'''Ergebnis:'''</u> | ||
Line 133: | Line 133: | ||
# Wärme kann nicht vollständig in Arbeit verwandelt werden, ohne dass weitere Änderungen auftreten, z.B. Erwärmung des zweiten Bades <math>{{Q}_{1}}\ne 0</math> | # Wärme kann nicht vollständig in Arbeit verwandelt werden, ohne dass weitere Änderungen auftreten, z.B. Erwärmung des zweiten Bades <math>{{Q}_{1}}\ne 0</math> | ||
# | # | ||
<-> | |||
Unmöglichkeit des Perpetuum mobile 2. Art! | Unmöglichkeit des Perpetuum mobile 2. Art ! | ||
(das wäre eine periodische Maschine, die einem Reservoir Wärme entzieht und vollständig in ARbeit umwandelt) | ( das wäre eine periodische Maschine, die einem Reservoir Wärme entzieht und vollständig in ARbeit umwandelt) | ||
<u>'''Bemerkung'''</u> | <u>'''Bemerkung'''</u> | ||
Diese Formulierung des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik folgt direkt aus der Existenz der ENTROPIE als Zustandsfunktion !! | Diese Formulierung des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik folgt direkt aus der Existenz der ENTROPIE als Zustandsfunktion !! | ||
Die wir informationstheoretisch eingeführt hatten (vergl. Kapitel 2.4) | Die wir informationstheoretisch eingeführt hatten (vergl. Kapitel 2.4) |