Carnot Kreisprozess < Thermodynamik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 00:02 Mi 03.10.2012 | | Autor: | QexX |
| Aufgabe | | Betrachtet man einen Carnot Kreisprozess, "rechtsdurchlaufend" sodass man eine theoretische Wärmekraftmaschine erhält. Muss für die isothermische Kompression Arbeit "von außen" an dem System geleistet werden? |
Hallo zusammen,
Der Carnotsche Kreisprozess besteht ja aus 4 Teilprozessen. Wenn man den Prozess rechtsrum durchläuft, sollte man ja eine Wärmekraftmaschine erhalten, welche Wärmeenergie in nutzbare Arbeit umwandelt?
Allerdings ist mir der 3. Schritt des Prozesses in diesem Zusammenhang nicht so ganz klar, denn um das Gas dann wieder isothermisch zu komprimieren, muss doch "von Außen" Arbeit an dem System geleistet werden oder? Denn das Gas wird sich ja nicht auf einmal entscheiden, sich jetzt "selbst" zu komprimieren. Obwohl das Gas mit dem Kältereservoir verbunden ist, sorgt dieses doch nur dafür, dass die Temperatur konstant gehalten werden kann, nicht aber für die eigentliche Kompression oder?
Falls doch, wäre ich auch sehr dankbar für eine Erklärung!
Liebe Grüße
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:25 Mi 03.10.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
beim Kontakt mit dem Kältereservoir wird doch Wärme abgegeben und durch die Temperaturerniedrigung das Volumen verkleinert.
(ob das Schritt 3 ist, weiss ich grade nicht.)
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 00:40 Mi 03.10.2012 | | Autor: | QexX |
Zunächst danke für die Antwort!
Vom Ablauf ist es doch so:
1. Schritt: Gas wird an Wärmereservoir mit der Temperatur [mm] T_1 [/mm] angeschlossen, sodass das Gas isotherm expandieren kann und nutzbare Arbeit leistet.
2. Schritt: Gas wird vom Reservoir getrennt, leister aber weiterhin unter "Temperaturverlust" bis zur kälteren Temperatur [mm] T_2 [/mm] Arbeit.
3. Wenn das Gas [mm] T_2 [/mm] erreicht hat, wird es an das Kältereservoir angeschlossen. Und nun geht es eben um den Prozess der Kompression, der mir noch nicht ganz klar ist: Da das Gas doch schon dieselbe Temperatur wie das Reservoir, nämlich [mm] T_2 [/mm] hat, findet doch zunächst keine Wärmeabgabe des Gases an das Reservoir statt? D.h. irgendwas muss doch passieren, dass sich das Gas komprimiert.
Jetzt müsste man doch von Außen Arbeit an dem System leisten, damit es komprimiert wird? Ohne das Reservoir, würde man gleichzeitig die Temperatur erhöhen. Diese Temperaturerhöhung kann doch aber dann direkt an das Reservoir abgegeben werden?
Hab ich da noch irgendwas falsch verstanden? Warum sollte sich das Gas, welches die gleiche Temperatur wie das Reservoir hat, komprimieren? Würde das nicht auch dem Energiesatz wiedersprechen, wenn das Gas ohne äußeren Einfluss (wie äußere Arbeit) Wärme abgibt und gleichzeitig noch Arbeit leistet (sich komprimiert)?
Gruß
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:17 Mi 03.10.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
lies dir nochmal den Carnot Prozess z.b. in wiki durch, dort Schritt 1 der offensichtlich dein Schritt 3 ist.
gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:31 Mi 03.10.2012 | | Autor: | QexX |
Hallo
Im Feynman, oder anderer Literatur, wird der Prozess, wie von mir beschrieben, durchlaufen.
Aber es geht auch nach wie vor allein um die Frage, wie genau die isotherme Kompression von statten geht, bei einem Durchlauf, der eine Wärmekraftmaschine beschreibt. Sodass doch Wärmeenergie in nutzbare Kraft umgewandelt werden soll. Wenn man nun an einem Punkt angekommen ist, wo das Gas auf die gleiche Tempearatur wie das das Kältereservoir abgekühlt ist und erst DANN mit diesem Verbunden ist, kann doch zunächst keine Wärme vom Gas abfließen, sodass das Gas arbeite leistet?
Bei dieser Beschreibung macht es doch nur Sinn, wenn man von außen Arbeit leisten muss, um das Gas zu komprimieren wodurch das Gas dann aber den eigentlichen Wämezuwachs an das Kälteservoir abgeben kann. Also ein isothermer Prozess.
Der springende Punkt ist, dass nahezu überall eben steht, dass das Gas erst mit dem kälteren Reservoir verbunden wird, wenn das Gas dieselbe Temperatur hat wie dieses. So weiß ich nicht, was der "Antrieb" für die Kompression sein soll, außer eine äußere Kraft. Dann hat man doch aber auch einmal keine Wärmekraftmaschine mehr?
Gruß
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Hallo,
> Hallo
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> Im Feynman, oder anderer Literatur, wird der Prozess, wie
> von mir beschrieben, durchlaufen.
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> Aber es geht auch nach wie vor allein um die Frage, wie
> genau die isotherme Kompression von statten geht, bei einem
> Durchlauf, der eine Wärmekraftmaschine beschreibt. Sodass
> doch Wärmeenergie in nutzbare Kraft umgewandelt werden
> soll. Wenn man nun an einem Punkt angekommen ist, wo das
> Gas auf die gleiche Tempearatur wie das das Kältereservoir
> abgekühlt ist und erst DANN mit diesem Verbunden ist, kann
> doch zunächst keine Wärme vom Gas abfließen, sodass das
> Gas arbeite leistet?
> Bei dieser Beschreibung macht es doch nur Sinn, wenn man
> von außen Arbeit leisten muss, um das Gas zu komprimieren
> wodurch das Gas dann aber den eigentlichen Wämezuwachs an
> das Kälteservoir abgeben kann. Also ein isothermer
> Prozess.
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> Der springende Punkt ist, dass nahezu überall eben steht,
> dass das Gas erst mit dem kälteren Reservoir verbunden
> wird, wenn das Gas dieselbe Temperatur hat wie dieses. So
> weiß ich nicht, was der "Antrieb" für die Kompression
> sein soll, außer eine äußere Kraft. Dann hat man doch
> aber auch einmal keine Wärmekraftmaschine mehr?
Der "Antrieb" für die isotherme Kompression wird durch eine äußere Kraft geleistet. Es wird also mechanische Energie in das System "gesteckt". Diese mechanische Energie ist aber geringer als bei der isothermen Expansion dem System "entzogen" wird. Dadurch wird in Summe mechanische Arbeit geleistet.
Grüße
franzzink
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(Frage) überfällig  | | Datum: | 16:03 Mi 03.10.2012 | | Autor: | QexX |
Ok, dann ist es tatsächlich so, dass man bei der Kompression wieder Arbeit in das System stecken muss? Und da diese Arbeit kleiner ist, als die zuvor gewonnene, hat man netto nutzbare Arbeit?
Hätte mich auch gewundert, wenn sich das Gas bei gleicher Temperatur wie das Kältereservoir komprimieren kann...
Vielen Dank für die Hilfe!
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:20 Fr 05.10.2012 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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