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WärmekraftmaschineZoomA-Z

Fachgebiet - Thermodynamik

Eine Maschine, die Wärme in mechanische Arbeit (oder umgekehrt) während eines Kreisprozesses umwandelt, wird als Wärmekraftmaschine bezeichnet. Der effektivste Prozess, der eine Wärmekraftmaschine beschreibt, ist der Carnot'sche Kreisprozess (Carnot'scher Kreisprozess).

Abhängig von der Abfolge der Zustandspunkte in den Zustandsdiagrammen werden rechts- und linkslaufende Wärmekraftmaschinen (Kreisprozesse) unterschieden:

 Rechtslaufende Wärmekraftmaschinen: Wärme wird in mechanische Arbeit umgewandelt: (z.B. Ottomotor, Dieselmotor, Gasturbine, Dampfmaschine, Wärmedampfkraftwerk).

 Linkslaufende Wärmekraftmaschinen: Eine Maschine, die mit mechanischer Arbeit Wärme von einem niedrigeren in ein höheres Temperaturniveau in einem Kreisprozess transferiert (z.B. Wärmepumpe, Kältemaschine).

Die Kombination verschiedener Kreisprozesse zu einer Wärmekraftmaschine ist möglich.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

2. Hauptsatz der Thermodynamik - WärmekraftmaschinenLevel 245 min.

ChemiePhysikalische ChemieThermodynamik

Ein wichtiges Teilgebiet der Thermodynamik beschäftigt sich mit der Frage, wieviel Arbeit aus einer gegebenen Wärme erzeugt werden kann. Ihre Beantwortung erscheint dem Chemiker zunächst fern seiner Wissenschaft. Sie führte jedoch im 19. Jh. auf den 2. Hauptsatzes der Thermodynamik und die extensive Zustandsvariable Entropie, die sich als grundlegend für die Theorie des chemischen Gleichgewichts erwiesen und heute ein Eckpfeiler der chemischen Thermodynamik darstellen. Die Lerneinheit behandelt den zentralen Punkt dieser Entwicklung, die Carnot-Maschine. Sie gehört zum klassischen Bildungskanon des Naturwissenschaftlers, führte sie doch auf die Entropie und die thermodynamische Temperaturskala.

Thermodynamische MaschinenLevel 190 min.

ChemiePhysikalische ChemieThermodynamik

In der Lerneinheit werden zunächst die verschiedenen Kreisprozesse gezeigt, z.B. der Carnot-Prozess, Stirling-Prozess, Joule- oder Brayton-Prozess, Ericson-Prozess sowie Otto- und Diesel-Zyklus. Dannach werden jeweils die Wirkungsgrade der Prozesse berechnet. Es werden Wärmepumpen und Dampfmaschinen vorgestellt und die verschiedenen Typen miteinander verglichen.