Carnot-Wirkungsgrad
Technik
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Basiswissen ·
Was ist die übliche Schreibweise? ·
Wo kommt der Begriff vor? ·
Was ist der Carnot-Wirkungsgrad? ·
Wie berechnet man ihn? ·
Was wäre ein Rechenbeispiel? ·
Welche Temperaturen verwendet man? ·
Was ist die Einheit des thermischen Wirkungsgrades?
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 (externer Link) [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".