Wärmeabfuhr beim CarnotProzess < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:54 So 16.11.2014 | | Autor: | siggi571 |
Hallo Community,
ich habe derzeit ein Problem einen wichtigen technischen Prozess zu verstehen.
Es geht dabei um den Carnot-Prozess oder im Allgemeinen einen WP/KP.
Im PV Diagramm stellt sich das Ganze (unter der Annahme von gewissen Dingen) als Quadrat dar. Logisch ist für mich, wie ich die Arbeit berechne.
Logisch ist irgendwo auch, wie ich also auf meine Wgewonnen komme.
Wo ist das Problem?
Ich verstehe nicht, weshalb gekühlt werden muss. (vgl schritt 4-1 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7e/Carnot_pv.jpg)
Bezogen auf das PV Diagramm ist das Ganze natürlich wieder einfach, denn nur durch diesen Kühlprozess entsteht eine Fläche.
Aber ehrlich gesagt kann ich mir das Ganze nicht vorstellen. Was ist der hintergrund des Ganzen, anders ausgedrückt als: "Man muss kühlen, damit im PV Diagramm eine Fläche entsteht"
Worin besteht der technische Grund daran?
Ich bitte um eine kurze, anschauliche Erklärung, was bei einem solchen Carnotprozess genau passiert und weshalb mal Kühlen muss.
Ich denke das ist im Umkehrschluss auch das Problem, weshalb ich den Kühlschrank, also den Kühlkreislauf, nicht verstehe...
|
|
| |
|
Hallo!
betrachte doch mal einen Kolben in einem Zylinder. Drückst du den Kolben rein, mußt du gegen den stetig wachsenden Druck arbeiten, du verrichtest also Arbeit. Wenn du anschließend den Kolben langsam los lässt, wird er durch den Druck heraus gedrückt, und kann Arbeit verrichten. Und zwar genau die Arbeit, die du zuvor hinein gesteckt hast.
Im PV-Diagramm bewegst du dich dabei auf einer einzelnen Adiabate.
Willst du nun mechanische Arbeit gewinnen, kannst du den Kolben hinein drücken, während das Gas noch kalt ist. Das kostet natürlich mechansiche Arbeit.. Anschließend erhöhst du die Temperatur des Gases, wodurch der Druck ansteigt. Lässt du den Kolben jetzt wieder aus dem Zylinder herausgleiten, gewinnst du Arbeit. Aber weil der Druck nun wegen der höheren Temperatur höher ist, gewinnst du mehr Arbeit, als du zum Komprimieren hinein gesteckt hast. Würdest du nun den Kolben wieder in den Zylinder drücken, müßtest du wieder gegen den (immernoch) höheren Druck ankämpfen, und würdest genau die grade gewonnene Arbeit wieder verlieren. Kühlst du aber das Gas ab, verringert sich der Druck, und du mußt wieder weniger arbeit aufwenden.
Das Heizen/kühlen bzw. die dadurch erfolgte Druckänderung entspricht einer senkrechten Bewegung im Diagramm. Du hast also zwei Adiabaten und zwei senkrechte (isochore).
In der Realität muß du nicht zwangsläufig kühlen. Im Verbrennungsmotor sorgt das Verbrennen des Treibstoffs für die Druckerhöhung, das heiße Gas wird später aber ausgestoßen und durch kühles Frischgas ersetzt (ganz grob gesagt)
Ich hoffe, das dir das beim Verständnis hilft.
|
|
|
|
