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Thermodynamische Maschinen

Ericsson-Prozess

Im Kreisprozess nach John Ericsson werden isotherme und isobare Zustandsänderungen durchlaufen.

Abb.1
Ericsson-Prozess als fiktive Kolbenmaschine

Die angedeuteten Kolben bezeichnen links die Kompression (isothermer Verdichter) und rechts die Expansion (isotherme Turbine), das oben gezeigte Zick-Zack-Symbol steht für die Wärmeübergänge (isobarer Regenerator), wobei hier die entstandene Wärmemenge wieder in den Kreislauf zurückgeführt wird.

Da die umgesetzten Wärmemengen bei der isobaren Expansion bzw. Kompression betragsmäßig einander gleich sind, gilt T 1 = T 2 = T k und T 3 = T 4 = T w . Somit müssen nur die umgesetzten Wärmemengen der isothermen Zustandsänderungen berücksichtigt werden. Es gilt Q 34 = 3 4 p d V = N k T w 3 4 d V V = N k T w   ln p p 0 und Q 12 = N k T k   ln p p 0 .

Damit ist W = Q 34 | Q 12 | = N k ( T w T k )   ln p p 0 .

Unter Verwendung eines idealen Wärmetauschers, der im Gegenstrom-Prinzip funktioniert, ergibt sich der gleiche Wirkungsgrad wie beim Carnot-Prozess ( η = 1 T k T w ), allerdings ist die Maschinenausnutzung besser. Dieser Prozess ist aber bis heute ohne große Bedeutung geblieben.

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