energiebilanz und wirkungsgrad

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Energie ist eine Erhaltungsgröße, d.h. sie kommt weder aus dem Nichts, noch verschwindet sie ins Nichts. Die Energiebilanz ist eine Aufstellung, welche Energieformen ineinander umgewandelt wurden. In Summe darf nichts verschwinden oder dazukommen. Nun gibt es nach einer Energieumwandlung meist gewünschte und unerwünschte Energieformen. Bei einer Glühlampe ist z.B. Licht erwünscht, Wärme nicht. Der Anteil der Ausgangsenergie, der in erwünschten Formen landet, das ist der Wirkungsgrad. Er liegt zwischen 0 und 1.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Abschluss als Diplom-Physiker

Der Wert einer Energie bemisst sich darin, wie gut man sie in eine andere Energieform umwandeln kann. Wertvolle Energie heißt Exergie. Elektrische, potentielle, kinetische Energie bestehen z.B. zu 100% aus Exergie, weil man sie in jede beliebige andere Energieform umwandeln kann. Wie das geht, sagt der Energieerhaltungssatz.

Wertlose Energie heißt Anergie. Damit kann man nichts mehr anfangen. Die Wärmeenergie der Umwelt besteht aus 100% Anergie. Wärme oberhalb der Umgebungstemperatur besteht aus einer Mischung von Exergie und Anergie.

Es gilt: Energie = Exergie + Anergie

Der Wirkungsgrad gibt nun an, wieviel der eingesetzten Exergie erhalten bleiben. Bei 60% Wirkungsgrad bleiben 60% der eingesezten Exergie erhalten und kommen hinten an der Maschine als Wirkung heraus.

Wenn aber nach der Energieentwertung gefragt wird, muss man das andersrum betrachten, nicht von der Exergie sondern von der Anergie her.

Wegen Energie = Exergie + Anergie berechnet sich der Anteil an der eingesetzten Energie, der vollständig entwertet wurde, also in Anergie bzw. Abwärme umgewandelt wurde, mit (100% - Wirkungsgrad).

Wenn Du die Energiebilanz aufgestellt hast, kannst Du daraus den Wirkungsgrad berechnen.

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