Carnot-Wirkungsgrad


Technik


Basiswissen


Zum Beispiel etwa 66 % für eine Braunohlekraftwerk: der Carnot-Wirkungsgrad gibt den maximalen Anteil an, den man theoretisch erreichen könnte, wenn man thermische Energie in mechanische Energie umwandelt. Der Zahlenwert liegt immer zwischen 0 und unter 1. Das ist hier weiter erklärt.

Was ist die übliche Schreibweise?


◦ Für einen Wirkungsgrad an sich steht das ein => kleines griechisches eta [η]
◦ Ein tiefgestelltes kleines c als Index steht für den Carnot-Wirkungsrad.
◦ Siehe auch => Index

Wo kommt der Begriff vor?


◦ Vor allem bei sogenannten Wärmekraftmaschinen.
◦ Das sind Maschinen, die aus Temperaturunterschieden Bewegung machen.
◦ Eine ausführliche Erklärung steht unter => thermischer Wirkungsgrad

Was ist der Carnot-Wirkungsgrad?


◦ Das ist der theoretisch beste Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine.
◦ Der Wert liegt immer zwischen 0 und 1.

Wie berechnet man ihn?


◦ Man rechnet 1 minus niedrigste Temperatur geteilt durch höchste Temperatur.
◦ Die Temperaturen muss dabei in Kelvin einsetzen.
◦ Es muss immer etwas zwischen 0 und 1 herauskommen.

Was wäre ein Rechenbeispiel?


◦ Man betrachte ein typisches Kohlekraftwerk.
◦ Es hätte eine Dampftemperatur von etwa 500 Grad Celsius.
◦ Das wären umgerechnet grob etwa 800 Kelvin.
◦ Die Umgebungstemperatur könnte 20 Grad Celsius sein.
◦ Das wären umgerechnet etwa 300 Kelvin.
◦ Dann rechnet man 1-300/800, was in etwa 0,625 gibt.
◦ Einen besseren Wirkungsgrad kann kein Kohlekraftwerk haben.
◦ Siehe auch => Kraftwerk

Welche Temperaturen verwendet man?


◦ Der Carnot-Wirkungsgrad gehört normalerweise zu einem Damprozess in einem Kraftwerk.
◦ Wasser wird verdampft, der Dampf extrem erhitzt und geht dann durch eine Turbine.
◦ Beim Durchgang durch die Turbine und im nachgeschalteten Kondensator kühlt der Dampf ab.
◦ Im Idealfall wird er wieder zu Wasser knapp über der Umgebungstemperatur (z. B. 30 °C).
◦ Man wählt die kälteste Dampf- oder Wassertemperatutr in Kelvin als die untere Tempreratur.
◦ Man wählt die heißeste Dampftemperatur in Kelvin als die obere Temperatur.
◦ Siehe auch => Celsius in Kelvin

Was ist die Einheit des thermischen Wirkungsgrades?


◦ Der thermische Wirkungsgrad ist einfach eine Zahl ohne Einheit.
◦ Man sagt, er ist "dimensionslos".