Physik

Thermodynamische Übungen


Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

1. In einer thermischen Maschine werden 3 kJ Wärme von der heißen Quelle zum Beginn des Zyklus geliefert und 780J werden an die kalte Quelle geleitet. Was leistet die Maschine, wenn wir bedenken, dass alle Energie, die nicht in Wärme umgewandelt wird, zur Arbeit geht?

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik lautet:

Wenn wir also die Werte in der Gleichung einsetzen, haben wir:

2. Was ist der Ertrag der thermischen Maschine aus der vorherigen Übung?

Der Ertrag einer thermischen Maschine ist gegeben durch:

Einsetzen der Werte in die Gleichung:

Oder in Prozent:

Carnot-Zyklus

1. Eine Carnot-Zyklusmaschine hat eine heiße Quellentemperatur von 330 ° C und eine kalte Quelle von 10 ° C. Was ist die Leistung dieser Maschine?

Lösung:

Die Ausbeute einer Carnot-Zyklus-Wärmemaschine ist gegeben durch:

wo:

T1= heiße Quellentemperatur;

T2= kalte Quellentemperatur.

Die verwendeten Temperaturen müssen jedoch in absoluten Maßstäben angegeben werden, sodass wir sie umrechnen müssen. Also:

Die Anwendung dieser Werte auf die Einkommensgleichung ergibt: