Warum erreicht der Wirkungsgrad des Kohlekraftwerks nicht 100%?

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6 Antworten

Weil hier Wärme in mechanische Arbeit (und anschließend in elektrische Energie) umgewandelt wird.

Der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine kann nie höher, als der Carnot-Wirkungsgrad 1 - (T2 / T1) sein, wobei T1 und T2 die thermodynamischen Temperaturen des kalten und warmen Reservioirs sind, zwischen denen die Wärmekraftmaschine arbeitet, z. B. die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur der Brennkammer.

Anstatt ,,Temperatur in der Brennkammer" wäre korrekt: ,,Temperatur des überhitzten Dampfes."

Die Brennkammertemperatur ist nur maßgebend bei Gasturbinen-Kraftwerken. Gefragt ist aber ausdrücklich Kohlekraftwerk.

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Der Carnot-Wirkungsgrad (also der theoretisch erreichbare Wirkungsgrad) ist 1-T_kalt/T_heiß.

100% Wirkungsgrad könnten also nur erreicht werden, wenn das Kühlwasser 0 K hätte, oder die Temperatur im Heizkessel unendlich hoch wäre. Das ist beides unmöglich. Deshalb ist der Wirkungsgrad unter 1.

Mal ganz abgesehen, dass dazu dann auch noch weitere Verluste wie Eigenverbrauch für Pumpen u.Ä. kommen...

Aufgrund des ersten HS der Thermodynamik enstehen in zb. thermischen Prozessen immer Verluste. Beim Kohlekraftwerk in Form von Wärmeverluste. Du kannst nicht die Komplette Wärme nutzen die bei der Verbrennung entstehen.

die Bauteile vom Kraftwerk "saugen" selber Wärmeenergie Turbine und so weiter. Stichwort Wärmekapazität

Das ist Quatsch und hat mit der eigentlichen Antwort nichts zu tun. Entscheidend ist hier der Carnot-Wirkungsgrad.

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Die Wärmekapazität der Teile (Turbine usw.) hat nur mit Zustandsübergängen zu tun (aufwärmen und abstellen) Während des konstanten Betriebes ist auch die Temperatur konstant und die Wärmekapazität bedeutungslos.

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Ein Wirkungsgrad von 100% ist unmöglich, da bei der Umwandlung von Energien immer 'Abfallenergie' entsteht. 

Siehe normale Entropie der Energie, und dazugehörige Gesetze der Physik.

Danke :)

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