was heißt "der Wirkungsgrad einer Maschine beträgt 85%"?

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7 Antworten

Da gab es den Herr Carnot, der die nach ihm benannte ideale Maschine erfunden hat.

Die Maschine arbeitet zwischen 2 Wärmereservoirs und lässt einen Wärmestrom von der wärmeren zur kälteren Seite fliessen und gewinnt dabei mechanische Leistung, genau das, was ein Kraftwerk zwischen Dampfkessel und Kühlturm macht.

Nun kann man die Maschine aber auch rückwärts laufen lassen, mechanische Leistung da rein stecken und damit einen Wärmestrom vom kälteren Reservoir zum wärmeren Reservoir pumpen, also das, was eine Wärmepumpe ist.

Nun arbeitet die Carnot-Maschine ideal, Verluste gibt es nicht und Herr Carnot lässt eine solche Maschine laufen, um mechanische Leistung zu gewinnen und steckt diese mechanische Leistung in zwei hintereinander geschaltete Carnot-Maschinen, die als Wärmepumpe arbeiten. Da alle Maschinen ideal arbeiten geht das Verluste frei.

... und was soll das ?

ganz einfach, mathematisch geht das nur auf, wenn für die carnot-Maschine gilt :

η = (T2-T1)/T2 , T1 ist das kältere Reservoir, T2 das wärmere Reservoir (alles in K Graden, absolute Temperatur gemessen) und η ist der Wirkungsgrad, das heisst der Anteil, zu dem ich den Wärmestrom der vom wärmeren zum kälteren Reservoir fliesst in mechanische Leistung umsetzen kann.

Beispiel : Es gibt die Idee, ein Kraftwerk auf dem Meer zu bauen, welches den Wärmeunterschied zwischen dem Oberflächenwasser 15 °C und der Tiefsee 4 °C ausnutzt zur Energiegewinnung. Wenn es die absolut ideale Maschine dafür geben würde, so könnte ich (15 + 273,15 - 4 - 273,15)/(15 + 273,15) = 0,381 von dem Wärmestrom nutzbar machen, also 3,81 % ! Der Wirkungsgrad dieser Maschine könnte nach Carnot also maximal 3,81 % sein !

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Du multiplizierst die Leistung die in die Maschine gesteckt wurde einfach mit 0,85.Das Ergebnis wir dann ja kleiner,sprich die abgebende Leistung der Maschine ist kleiner als die zugeführte Energie.Die Verluste kommen z.B. durch Reibung zustande,und gehen als Abwärme verloren.

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Sie setz nur 85% der hereingesteckten Leistung in Arbeit um.

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85% der Energie, die man in die Maschine reinsteckt tun das, wofür die Maschine gebaut ist. der Rest wird über kurz oder lang zu Wärme.

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Hei, das ist das Verhältnis zwischen aufgenommener und abgegebener Leistung....

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Das heißt, dass die Maschiene nur 85% der Energie nuzt (ausgibt) als ihr zugeführt wird.

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wieso wird das beantwortet. ist doch oft gut erklärt im netz zu finden.

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