Wieso ist in der physik der wirkungsgrad immer kleiner als 1?
Hallo. Wieso ist in der physik der wirkungsgrad immer klein eigentlich? Danke :) L.g
4 Antworten
Ein Wirkungsgrad von 1 würde heißen das keinerlei Energie auf dem Weg der übertragen verloren geht was in der Praxis quasi nicht möglich ist (naja verloren ist auch nicht ganz richtig. Sie geht nicht verloren sie kommt nur nicht in der Form an wie man sie gerne nutzen würde). Über 1 würde heißen das man mehr Energie am ende raus bekommt als wie das was man vorne zuführt, was logischerweise auch nicht möglich sein kann.
"Ein Wirkungsgrad von 1 würde heißen das keinerlei Energie auf dem Weg der übertragen verloren geht was in der Praxis quasi nicht möglich ist "
Das ist nicht nur in der Praxis unmöglich, etwa, weil die Maschinen so schlecht gebaut sind, sondern es ist auch Theoretisch unmöglich, da der zweite Hauptsatz der Theromdynamik ein wichtiger Grundsatz über die Funktionsweise der Natur ist.
Weil immer etwas Energie verloren geht, bzw. korrekter gesagt in Wärme umgewandelt und an die Umwelt abgegeben wird - es gibt nun mal in der Realität keine reibungsfreie Lagerung, keinen widerstandslosen Leiter etc.
Weil die Entropie immer nur zunimmt!
Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik.
Der Wirkungsgrad berechnet sich zu:
nutzbare Energie, die rauskommt geteilt durch nutzbare Energie, die man reinsteckt.
In der Realität ist die nutzbare Energie, die aus einer Maschine rauskommt immer kleiner, als die Menge an nutzbarer Energie, die man reinsteckt. Das liegt an den Verlusten innerhalb der Maschine, die meistens durch Reibung entstehen.
Es gilt: E(nutz) = E(rein) - E(verlust).
Die nutzbare Energie ist also die reingesteckte Energie minus der Energieverluste.
Der Wirkunsgrad eta ist E(nutz) / E (rein) und mit der Differenz von oben:
eta = (E(rein) - E(verlust)) / E(rein)
Der Wert überm Bruchstrich ist immer kleiner, als der Wert unterm Bruchstrich und zwar genau um den Betrag der Energieverluste. Daher kann eta nie größer als 1 werden.
Nur, wenn es absolut keine Verluste gibt, was in der Realität nie auftritt, wird E(verlust) = 0 und damit
eta = E(rein) / E(rein) = 1