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Verständnisprobleme beim Wirkungsgrad des Stirling-Prozesses
 
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max_doering



Anmeldungsdatum: 13.03.2011
Beiträge: 50

Beitrag max_doering Verfasst am: 25. Okt 2011 20:06    Titel: Verständnisprobleme beim Wirkungsgrad des Stirling-Prozesses Antworten mit Zitat

Hallo,
ich habe eine kleines Verständnisproblem beim Herleiten für die Gleichung des Wirkungsgrades beim Stirling-Kreisprozess:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/d/df/Stirling-Prozess_3.PNG

1->2: Dem System wird Wärme zugeführt welche vollständig in Arbeit umgesetzt wird:



2->3: Das System kühlt sich ab und gibt dabei Wärme ab:



3->4: Das System verrichtet Arbeit und gibt dabei Wärme ab:



4->1: Dem System wird Wärme zugeführt, seine Temperatur steigt:



Nun ergibt sich der Wirkungsgrad aus dem Quotienten des Betrags der verrichteten Arbeit und der zugeführten Wärme:



Meiner Ansicht nach müsste sich der Wirkungsgrad also wie folgt ergeben:



Ich weiß, dass Q23 in der Bilanz nicht berücksichtigt werden darf, nur verschließt sich mir warum!

Wäre für eine Erklärung sehr dankbar!

MfG.
M.Döring
Systemdynamiker



Anmeldungsdatum: 22.10.2008
Beiträge: 586
Wohnort: Flurlingen

Beitrag Systemdynamiker Verfasst am: 13. Nov 2011 09:01    Titel: Stirling Antworten mit Zitat

Der Stirling-Kreisprozess weist wie der Carnot-Kreisprozess zwei isotherme Teilprozesse auf. In diesen beiden Teilprozessen wird Energie und Entropie mit je einem Wärmebad ausgetauscht, d.h. diese beiden Prozesse sind für den Wirkungsgrad verantwortlich.

Die beiden Teilprozesse, welche die Temperatur des Arbeitsgases ändern, müssen nun reversibel und ohne externen Wärmeaustausch geführt werden. In diesem Punkt unterscheiden sich die beiden Kreisprozesse:

Carnot: isentropie Kompresion oder Expansion (Entropie bleibt im Gas)

Stirling: isochores Heizen oder Kühlen (Entropie wird zwischengespeichert)

Der Stirling-Prozess ist nur reversibel, wenn die Entropie auf der jeweiligen Temperatur zwischengespeichert wird. Und das besorgt bei einer realen Stirling-Maschine der Regenerator

Animation: http://www.youtube.com/watch?v=dv1eH1ctfUw

_________________
Herzliche Grüsse Werner Maurer
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