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frage1
Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern
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 frage1 Verfasst am: 02. Apr 2022 10:06 Titel: Wirkungsgrad |
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Hallo Leute!
Es geht hier um die folgende Aufgabe: Eine Wärmekraftmaschine arbeite zwischen 1000 K und 500 K.
A) Wie hoch ist ihr maximaler thermodynamischer Wirkungsgrad?
B) Berechne die maximale Arbeit, die man pro 1 kJ zugeführter Wärme gewinnen kann.
C) Wie viel Wärme wird pro 1 kJ aus dem warmen Reservoir entnommener Wärme an das kalte Reservoir abgegeben, wenn deren Prozess reversibel verläuft?
Bei B) und C) war ich mich ziemlich unsicher. Ist hier bei B) die maximale Arbeit nicht gleich der abgegebenen wärme? Also die zugeführte Wärme ist gleich der geleisteten Arbeit? Und bei Aufgabe C) fehlt mir der Ansatz, hier muss ich ja ne bestimmte Formel anwenden, denke ich
Wäre sehr froh, wenn ihr mir weiterhelfen könnt, danke schon mal im Voraus!
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5850
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| Myon Verfasst am: 02. Apr 2022 10:41 Titel: Re: Wirkungsgrad |
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| frage1 hat Folgendes geschrieben: | | Bei B) und C) war ich mich ziemlich unsicher. Ist hier bei B) die maximale Arbeit nicht gleich der abgegebenen wärme? Also die zugeführte Wärme ist gleich der geleisteten Arbeit? Und bei Aufgabe C) fehlt mir der Ansatz, hier muss ich ja ne bestimmte Formel anwenden, denke ich |
Nein. Ein Teil der aus dem wärmeren Reservoir zugeführten Wärme wird in Arbeit umgesetzt (hier 50%), der Rest wird wieder in Form von Wärme an das kühlere Reservoir abgegeben. Diese bei tieferer Temperatur abgegebene Wärme kann für weitere Kreisprozesse nicht genutzt werden und ist "verloren".
Für den Wirkungsgrad gilt
Wie die Antwort zu c) lautet, sollte damit auch klar sein.
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frage1
Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern
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| frage1 Verfasst am: 02. Apr 2022 18:40 Titel: |
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Ich weiß nicht ob ich da richtig denke, dann müsste w=0,5 kJ sein?
In der Angabe steht ja pro 1 kJ, das verwirrt mich momentan. Muss ich da überhaupt rechnen?
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frage1
Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern
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| frage1 Verfasst am: 02. Apr 2022 22:43 Titel: |
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Ich glaube, dass ich´s verstanden habe. Ich muss bei B) und C) den , Wirkungsgrad berechnen, um überhaupt die maximale Arbeit bestimmen zu können, richtig? Und das gilt auch für C) ? Denke ich da richtig?
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jmd
Anmeldungsdatum: 28.10.2012
Beiträge: 577
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| jmd Verfasst am: 02. Apr 2022 23:10 Titel: |
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| frage1 hat Folgendes geschrieben: | | Ich glaube, dass ich´s verstanden habe. Ich muss bei B) und C) den , Wirkungsgrad berechnen, um überhaupt die maximale Arbeit bestimmen zu können, richtig? Und das gilt auch für C) ? Denke ich da richtig? |
Der maximale Wirkungsgrad wurde schon im Aufgabenteil A berechnet
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frage1
Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
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| frage1 Verfasst am: 02. Apr 2022 23:15 Titel: |
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Ja, wie muss ich dann vorgehen? Ich hab oben auch was geschrieben. Ist diese Überlegung auch falsch?
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jmd
Anmeldungsdatum: 28.10.2012
Beiträge: 577
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| jmd Verfasst am: 02. Apr 2022 23:19 Titel: |
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W=0.5kJ ist richtig
| frage1 hat Folgendes geschrieben: |  ) |
Damit kommt man bei dieser Aufgabe nicht weiter
Für die beiden Temperaturbereiche nimmt man hier an, dass  unendlich ist
Das bedeutet,dass sich die Temperaturen nicht ändern
Und Vorgänge innerhalb der Carnot Maschine werden nicht beachtet
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frage1
Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
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| frage1 Verfasst am: 03. Apr 2022 14:32 Titel: |
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Das heißt also, dass B) w= 0,5 kJ ist und C) q= + 0,5 kJ ? Oder muss für q= -0,5 kJ ?
Ich fasse kurz zusammen: Wie Myon schon erklärt hat, wird ein Teil der Wärme (50% davon) in Arbeit umgewandelt und der Rest (50%) an die kalte Umgebung abgegeben, d.h., dass für B) w= 0,5 kJ ist und für C) q= 0,5 kJ, denke ich da richtig?
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5850
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| Myon Verfasst am: 03. Apr 2022 16:37 Titel: |
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Entschuldige die späte Rückmeldung.
Nochmals kurz der Reihe nach:
A. Es wird nach dem maximalen thermodynamischen Wirkungsgrad gefragt. Dieser ist, unabhängig davon, wie der Kreisprozess aussieht, gegeben durch den Carnot-Wirkungsgrad.
B. Die maximale Arbeit, die pro kJ zugeführter Wärme gewonnen werden kann, ist, da  , hier gleich 0.5kJ pro kJ zugeführter Wärme.
C. Hier wird gefragt, wieviel Wärme ans kühlere Reservoir abgegeben wird pro kJ zugeführter Wärme, wenn der Prozess reversibel verläuft.
Jeder reversible Kreisprozess hat den Wirkungsgrad des Carnot-Prozesses, also hier wieder eta=0.5. Der Energieanteil, der von der zugeführten Wärme nicht in Arbeit umgesetzt wird, wird wieder als Wärme abgeführt an das kühlere Reservoir (hier also 0.5kJ pro kJ zugeführter Wärme):
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