Thermodynamik Kreisprozess(ideales Gas)?
Hallo,
Folgendes Bild:
Es handelt sich um ein PV Diagramm eines Kreisprozesses (ideales Gas).
Hierbei kann das Gas so expandiert werden, dass es von Zustand 1 in Zustand 2 kommt. Im Beispiel erhält man die Arbeit W=-1800J, also leistet das Gas hierbei Arbeit. Anschließend kann es durch eine externe Arbeit und durch Kompression wieder von Zustand 2 in Zustand 1 gelangen. Im Beispiel beträgt W=1664J.
W_tot beträgt also ca. -136,45J und somit ist klar das Gas leistet mehr Arbeit als es aufnehmen kann.
Von außen betrachtet würde dies ja bedeuten, dass man als Außenstehender immer 136,45J „gewinnen“ kann.
Irgendwie ist dies intuitiv für mich nicht so ganz nachvollziehbar (Energieerhaltungssatz). Wie ist es möglich, dass das Gas ausgehend vom Zustand 1 immer wieder erneut -1800J leisten kann, obwohl für eine Kompression nur 1664J zum Aufwenden nötig sind.
Bin relativ neu in Sachen Thermodynamik, wo liegt hier mein Denkfehler?
1 Antwort
Bin relativ neu in Sachen Thermodynamik
Dafür denkst du aber schion erstaunlich "richtig". Ich erlaube mir mal, deinen Text zu korrigieren bzw. zu kommentieren:
Es handelt sich um ein PV Diagramm eines Kreisprozesses (ideales Gas).
Allerdings um einen sehr eigenartigen. Eine lineare Expansion ist eher sehr unüblich. Dazu später mehr.
Hierbei expandiert das Gas, dass es von Zustand 1 in Zustand 2 kommt. Im Beispiel erhält man die Arbeit W=-1800J, also verrichtet das Gas hierbei Arbeit. Anschließend gelangt es durch Kompression wieder von Zustand 2 in Zustand 1. Im Beispiel beträgt die dazu verrichtete Arbeit W=1664J.
W_tot beträgt also ca. -136,45J und somit ist klar, das Gas gibt mehr Arbeit ab als es aufnimmt.
Kommentar: das ist bei rechtsläufigen Kreisprozessen wie hier immer so, dass in der Summe Arbeit abgegeben wird.
Irgendwie ist dies intuitiv für mich nicht so ganz nachvollziehbar (Energieerhaltungssatz).
Sehr gute Idee, die völlig richtig ist. Es steht aber nirgends, dass dieser Kreisprozess so ganz von alleine immer wieder abläuft und es ist auch nirgends etwas über weitere Energien oder über Temperaturemn zu lesen. Die gibt es aber trotzdem. Auch über die technische Vorrichtung, in der dieser Kreisprozess abläuft, steht da nichts. Aber auch die gibt es und die nennt sich Motor.
Wie ist es möglich, dass das Gas ausgehend vom Zustand 1 immer wieder erneut -1800J verrichten kann, obwohl für die Kompression nur 1664 J Arbeit nötig sind.
Das liegt daran, dass irgendow in diesem Prozess Wärme von mindestens 136,45J zugeführt wird. Technisch sinnvoll wäre das während der Kompressiononj oder noch besser am Ende der Kompression, was hier aber wohl nicht der Fall ist. Die gerade Expansionslinie lässt aufhorchen. Bei einer adiabaten Expansion (also ohne Wärmeaustausch) müsste sie gebogen sein wie die Kompressionslinie. Ist sie aber nicht, sondern sie wird sozusagen in der Mitte nach oben gebogen, bis sie gerade ist. Dort muss daher eine Wärmezufuhr stattfinden, die dies bewirkt. Am Ende stimmt dann auch der Energieerhaltungssatz wieder.