Module 1 & 2 für die EASA Teil 66 Lizenz

Physik - Thermodynamik

Postby Fritz » 11 Jan 2012 08:35

Ein thermodynamisches System ist ein räumlich eingegrenzt betrachtetes physikalisches System, für das eine Energiebilanz – beim offenen System zusammen mit einer Stoffbilanz – erstellt werden kann. Beim geschlossenen System werden nur die Energien (Wärme und Arbeit) betrachtet, die über die Systemgrenze fließen und dadurch mit der Änderung der inneren Energie den Zustand des Systems verändern. Bei einem isolierten System findet keinerlei Austausch mit der Umgebung statt.

Zustandsänderungen eines idealen Gases

Isobare Zustandsänderung (Druck konstant)

Isochore Zustandsänderung (Volumen konstant)

Isotherme Zustandsänderung (Temperatur konstant)


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Eine adiabatische Zustandsänderung ist ein thermodynamischer Vorgang, bei dem ein System von einem Zustand in einen anderen überführt wird, ohne thermische Energie mit seiner Umgebung auszutauschen.

Der Carnot-Kreisprozess ist ein Kreisprozess von besonderer Bedeutung in der Thermodynamik. Er ist ein rein theoretischer Prozess. Seine Bedeutung besteht darin, dass er das Optimum angibt, das von keinem speziellen Kreisprozess, bei dem sich das Arbeitsfluid zwischen denselben Temperaturen bewegt, übertroffen werden kann. Der aus den Arbeitstemperaturen ermittelte Carnot-Wirkungsgrad (Carnot-Faktor) gibt an, welcher Anteil der zugeführten Wärme maximal in mechanische Arbeit umgewandelt werden kann.


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Carnot-Prozess im p-V-Diagramm mit einem idealen Gas als Arbeitsmedium

Der Stirlingmotor, auch Heißgasmotor genannt, ist eine Wärmekraftmaschine, in der ein abgeschlossenes Arbeitsgas wie Luft, Helium oder am besten Wasserstoff (Wasserstoff hat die höchste Gaskonstante und damit die höchste isotherme Arbeitskapazität, die größte Wärmeleitfähigkeit, die größte Wärmekapazität und die niedrigste Viskosität aller denkbaren Arbeitsgase) von außen an zwei verschiedenen Bereichen abwechselnd erhitzt und gekühlt wird, um mechanische Arbeit zu leisten.
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Fritz
 
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