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WirkungsgradZoomA-Z

(Symbol: η). Verhältnis zwischen gewonnener Arbeit und zugeführter Energie.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

Versuch zum Faraday'scher Wirkungsgrad des PEM-ElektrolyseursLevel 190 min.

ChemieAllgemeine ChemieElektrochemie

Zwischen der, bei der Elektrolyse aufzubringenden Strommenge und dem Volumen, der an den Elektroden erzeugten Gase, besteht ein Zusammenhang. Dieser wurde erstmals von Michael Faraday und in den Gesetzen von Faraday definiert. In diesem Experiment wird aus der tatsächlich erzeugten Gasmenge im Verhältnis zur theoretisch berechneten Gasmenge der Faraday'sche Wirkungsgrad berechnet.

Versuch zum Wirkungsgrad der PEM-BrennstoffzelleLevel 190 min.

ChemieAllgemeine ChemieElektrochemie

Zwischen theoretisch verbrauchter Gasmenge und tatsächlich erzeugtem Strom lässt sich ein Zusammenhang herstellen. In diesem Experiment wird aus der tatsächlich verbrauchten Gasmenge im Verhältnis zur theoretisch berechneten Gasmenge der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle berechnet.

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.

Versuch mit dem SolarmodulLevel 190 min.

ChemieAllgemeine ChemieElektrochemie

Die Strom-Spannungs-Kennlinie gibt Aufschluss über das Leistungsverhalten eines Solarmoduls. Aus der Strom-Spannungs-Kennlinie sowie aus der Leistungskurve erhält man den Punkt maximaler Leistung, den sogenannten Maximum Power Point (MPP). Der Wirkungsgrad des Solarmoduls gibt an, wie viel der eingestrahlten Energie von dem Solarmodul in elektrische Energie umgewandelt wird. Ziel dieses Versuches ist es, die Leistung des Solarmoduls zu testen.