Diskussion:Carnot-Wirkungsgrad

Begriffe

Könnte man bitte den Begriff "thermische Energie" für die Energieform verwenden! Wärmeübertragung in ein System erhöht die thermischen Energie dessen. Wärme ist eine Übertragungsgröße. Den Begriff "Wärmeenergie" gibt es in der Physik nicht mehr (seit der Wärmelehre). Auch wenn es den Begriff noch in alten Büchern gibt, wird er (hoffentlich) an der Uni nicht mehr gelehrt! Man sollte ihn daher auch nicht an die Jugend weitergeben oder gar über Wiki verbreiten. Der Begriff ist irreführend und sollte auf einem gewissen Niveau nicht mehr verwendet werden. --Torben81 (Diskussion) 13:09, 15. Apr. 2013 (CEST)

Energie ist eine Zustandsgröße. Arbeit und Wärme sind Übertragungsgrößen. Wird Energie aufgrund eines Temperaturunterschiedes (unterschiedliche thermische Energiezustände der zwei interagierenden Systeme) übertragen, so gescheit dies immer in Form von Wärme. Alle anderen Energie-Übertragungen werden als Arbeit (oder elektromagnetische Strahlung - z.B. Sonnenstrahlen oder Mikrowellen. Diese sind hier jedoch meist vernachlässigen) betrachtet.

Die thermische Energie -im Artikel falsch Wärmeenergie genannt- in einer Wärme-Kraftmaschine (Umwandlung von "Wärme zu Kraft") wird in kinetische Energie (bewegungs Energie) umgewandelt, welche Arbeit (elektrische Arbeit -Strom, welcher am Ende in das Stromnetz fließt) verrichten kann. Dem Energieübertragung-Medium Dampf, wird thermische Energie in Form von Wärme zugeführt. Diese Energie Zufuhr bewirkt einen Temperatur und Druck Anstieg. Der sich ausdehnende Dampf erzeugt einen Druck auf der Oberfläche der Turbine, lässt diese sich bewegen und und leistet dort Verschiebe Arbeit. Diese erhöht die kinetische Energie der Turbine verleiht. Diese kinetische (rotations-) Energie - übertragen durch eine Welle - wird im Generator mittels Magneten und Spulen in elektrische Energie umgewandelt.

Wirkungsgrad

Im Artikel steht "Tatsächlich wird dieser Wirkungsgrad in der Praxis jedoch nie erreicht und liegt, je nach Kreisprozess, bei einem Drittel bis etwa zwei Drittel des Carnot-Wirkungsgrades.".
Mann könnte ergenzen, dass aufgrund des 3. Hauptsatzes der Thermodynamik ein Wirkungsgrad von 1 also 100% nie erreicht werden kann.

Antimon145 12.09.2010 (16:03, 12. Sep. 2010 (CEST), Datum/Uhrzeit nachträglich eingefügt, siehe Hilfe:Signatur)

Hallo,
ich find's toll, dass es endlich mal eine Seite zum Carnot-Wirkungsgrad gibt. Habe die Temperaturen in Einklang mit gängigen Notationen in Großbuchstaben umgeschrieben, kleine Buchstaben hingegen sehen eher nach Zeitvariablen aus.Hoffentlich findet's Deine Zustimmung! Seldon11 12:26, 19. Okt. 2006 (CEST)

Diagramm

Hallo Seldon11, vielleicht leide ich gerade nur unter der Hitze, aber ich verstehe das Diagramm nicht so recht: T_h=1600 K und T_n (durch die Legende) sind vorgegeben, wie kann die Differenz der beiden dann variabel sein? Wäre nett, wenn du das im Artikel erklären bzw. korrigieren könntest. Danke, schöne Grüße --RealZeratul 17:17, 1. Mai 2007 (CEST)

Ich denke eher, dass hier T_h auf maximal 1600K begrenzt ist. Würde auch mit den Linien im Diagramm übereinstimmen: bei T_n = 200K zum Beispiel endet die Linie bei 1400K, bei T_n = 400K endet sie bei 1200K. Allerdings stimmt dann irgendwas bei der Linie für T_n=600K was nicht, die müsste nach meinen Überlegungen dann bei 1000K aufhören. Zeichnungsfehler? --Eduard Iten 16:40, 10. Jul. 2007 (CEST)

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Was ist denn das fuer eine bescheuerte Grafik und was soll sie zeigen? Den Carnot-Wirkungsgrad jedenfalls nicht.

Aber eigentlich nicht verwunderlich bei Saetzen wie " Der Carnot-Wirkungsgrad ist umso höher, je größer das Temperaturgefälle zwischen \ T_h und \ T_n UND je kleiner die untere Temperatur \ T_n ist." Was soll der Unsinn? Sowohl in der Form 1 - Th/Tu als auch in jeder Umformung haengt der Wirkungsgrad offensichtlich NICHT davon ab, wie klein die untere Temperatur ABSOLUT ist, sondern AUSSCHLIESSLICH von der Differenz der Temperaturen.

Es gibt einen korrekten Artikel inklusive Grafik unter "Carnot-Kreisprozess", bitte diesen Artikel loeschen und durch Verweis darauf ersetzen. guest, 11.10.2008, 21:50

Als interessierter Wikipedia-Leser und als Ersteller der besgten Abbildung möchte ich den sich hier Beschwerenden fragen, ob er/sie sich anhand eines Beispiels die Korrektheit seiner Anmerkung vor Augen geführt hat? Wenn dem nicht so ist, möchte ich vorschlagen, dies zu tun. Sollte die Beweiskraft eines Beispiels nicht ausreichend sein, so möchte ich den werten Verfasser der Beschwerde auf die Grundzüge der Bruchrechnung verweisen. Ein Wiederholung des Abschnittes zur Veränderung des Bruchwertes durch Erhöhen des Zählers oder des Nenners scheint mir für angebracht.

Seldon11 15:22, 6. Jun. 2010 (CEST)

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Falsch!

Der Carnot- Wirkungsgrad beruht auf einer relativ logischen Annahme. Sie ist für den Alltagsgebrauch üblich. Die erreichbaren Abweichungen werden als Verluste bezeichnet. Dennoch weiß man spätestens seit dem Funktionieren von Wärmepumpen, welchen einem umgekehrt proportionalen Wirkungsgrad zum Carnot- Wirkungsgrad zugeschrieben wird, daß hier etwas faul sein muß. Man hat festgestellt, daß folgende Beziehungen gelten:

$\ Q_{Win}=Q_{Wout}+Q_{Emech}$

und

$\ Q_{Wout}>=Q_{Emech}$

Somit gilt:

$\eta _{c}=0,5\cdot 1-{\frac {T_{n}}{T_{h}}}$

• $\ Q_{Win}$ = Zugeführte Wärmeenergie
• $\ Q_{Wout}$ = Abgeführte Wärmeenergie
• $\ Q_{Emech}$ = Mechanische Arbeit

Diese Fehlannahme von Carnot führt immer wieder zu Überlegungen ein Perpeteum Mobile konstruieren zu können. Dies wäre mit dem Carnot-Wirkungsgrad nämlich möglich. Wenn man mehr als 50% der zugeführten Energie als mechanische Arbeit erhält bräuchte man weniger als 50% der zugeführten Energie um die Kalte Seite der zugeführten Energie zu entziehen. Wärmepumpen zeigen aber ganz genau, daß dies nicht geht.

Ich glaube Carnot geht davon aus, daß die Temperatur der Energiesenke (kalte Seite) konstant bleibt. Was in einem abgeschlossenem System (dies scheint deine Vorraussetzung zu sein) natürlich nicht richtig ist, da dieser ja Wärmemenge zugeführt wird muß sich, deiner Vorraussetzung nach, die kalte Seite erwärmen. Im Carnotprozess muß die isochor zugeführte Energie komplett abgegeben werden. Deiner Meinung darf also die isotherme Energiediffernez nicht den isothermen Anteil überschreiten. Mh! Zumindest ist es das totale Aus für PM-Freaks (thermodynamisch). Auch kenne ich keine reale thermodynamische Anwendung die über 50% Wirkungsgrad kommt. Da denke ich noch mal drüber nach (deine Meinung widerspricht keinem Hauptsatz der Thermodynamik, aber einer sonst anerkannten These - grübel, grübel ...). --WIKITROLL

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Der sogenannte carnotsche Wirkungsgrad scheint dieser Quelle nach http://www.ekkehard-friebe.de/Carnot.htm nicht einmal von Carnot selbst zu stammen sondern von Clausius unter Bezugnahme auf den carnotschen Kreisprozess.

Mir scheint der carnotsche Wirkungsgrad aus zwei Gründen völlig unpraktisch zu sein:

1. Gültigkeit

Der Zusammenhang zwischen mechanischer Arbeit und Wärme ist doch über den Volumenunterschiede eines Fluids bei verschiedenen Zuständen gegeben. Die Temperatur im Zusammenhang mit dem Begriff carnotscher Wirkungsgrad zur Beschreibung der mechanischen Arbeit ist lediglich eine Herleitung die bei der Verwendung eines idealen Gases als Arbeitsfluid funktioniert, weil das Verhältnis von Volumen/Temperatur/Wärmeenergie in diesem Fall kontinuierlich verläuft. Sobald aber Phasenübergänge innerhalb der Betriebsgrenzen einer Wärme-Kraftmaschine stattfinden ist diese Beziehung aufgehoben.

Mal als ganz einfaches Beispiel: Ein carnotscher Kreisprozess mit Wasser als Arbeitsfluid zwischen T max 120 C° T min 80°C. Mit dem carnotsche Wirkungsgrad erklärt man hier im Grunde, das ein Löwenanteil mechanischer Energie noch in der Absenkung der Temperatur auf 0° Kelvin also ~ -273°C gewonnen werden könnte. Das das nicht geht wird schon einem Schüler der Grundschule klar, wenn er sich vor Augen führt, das 1 liter Wasser bei 80° auch bei -273° kaum mehr oder weniger als 1 liter Eis sein wird.

2. Begriff "Wirkungsgrad"

Per Definition steckt in jeder Materie mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts Wärmenergie. Daraus folgt, dass nur bei einer Abkühlung von Materie auf den absoluten Nullpunkt diese Wärmeenergie vollständig in z.B. mechanische Energie umgewandelt sein kann. Ein schönes Beispiel für die Absurdität diese Tatsache als relevante Größe ins Spiel zu bringen findet sich hier http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/altlast/3.pdf. Das wäre nämlich so, als ob man einen Unterschied macht, ob eine Mühle mit jeweils 5m Fallhöhe oben im Schwarzwald steht oder am Niederrhein nur weil die Höhe bezogen auf Normalnull im ersten Fall 1000 m beträgt und im letzteren nur 20 m wobei entsprechend carnotschem Wirkungsgrad im ersten Fall die gleiche Vorrichtung mit einem Wirkungsgrad von 0,005 und im zweiten Fall von 0,25 da steht. Diese Größe in die Bewertung der Krafmaschine einfließen zu lassen ist schon auf den ersten Blick absurd.

--Hanries 16:10, 14. Nov. 2008 (CET)

Diese Diskussionsseite dient der Verbesserung des Artikels. Darstellungen eigener Sichtweisen helfen dabei nicht weiter. Eher schon eine Aussage darüber, welcher Abschnitt unverständlich sein soll. --Simon-Martin 17:36, 15. Nov. 2008 (CET)

Diagramm die Zweite

Im aktuellen Diagramm ist nur einen Temperatur angegeben. Ich nehme an, mit dieser ist $\ T_{h}$ gemeint und $\ T_{n}$ ist im Diagramm konstant bei 20°C. Jedenfalls muss die Angabe zu $\ T_{n}$ im Diagramm oder der Beschreibung desselben nachgetragen werden. --MrBurns (Diskussion) 05:24, 6. Jun. 2013 (CEST)

In einem Artikel ueber den Carnotschen Wirkungsgrad erwarte ich dass das dadrin steht was Carnot oder die Wissenschaft darunter verseht. Wenn Max Mustermann behauptet 1+1=3 dann ist das die Mustermannsche Behauptung und hat auch so in der Wikipedia zu stehen. Ueberhaupt ist die Wikipedia fuer Laien gedacht und nicht als Fachliteratur fuer Wissenschaftler.

Und was ist der Bezug zu meinem Kommentar zum Diagramm? Es war jedenfalls falsch, weil der Carnot-Wirkungsgrad von 2 Temperaturen abhängt aber im Diagramm nur eine Temperatur eingetragen war und nirgendwo stand, dass die 2. festgehalten ist, das ist auch nicht irgendeine mustermannsche Behauptung, sondern die allgemein akzeptierte Definition des Carnot-Wirkungsgrads in der Wissenschaft enthält eben 2 Temperaturen. --MrBurns (Diskussion) 14:12, 27. Mär. 2019 (CET)