Re: Wirkungsgrad

[ Zauberspiegel Wissenschaft Ideenfabrik ]

Geschrieben von MrStupid am 04. Oktober 2005 13:58:40:

Als Antwort auf: Re: Wirkungsgrad geschrieben von Karl Obermoser am 04. Oktober 2005 13:38:12:

>>>1. Bremsprozess:
>>>vorher: 100% Bewegungsenergie des Autos
>>>nachher: 50% Bewegungsenergie des Autos und 50% thermische Bewegungsenergie in den Bremsscheiben (und Reifen etc).
>>Das liegt daran, daß Du den Prozeß willkürlich bei 50%iger Umsetzung der kinetischen Energie in Wärme abgebrochen hast. Wenn Du die Bremse nicht löst, läuft das Ganze bis zu 100%igen Umsetzung weiter.
>>>2. Carnotprozess:
>>>vorher: 100% thermische Bewegungsenergie in der Wärmequelle
>>>nachher: 50% thermische Bewegungsenergie in der Wärmesenke und 50% Bewegungsenergie abgegeben
>>Dieser Prozeß ist beendet.
>Falsch.
>Mit der Annahme einer Wärmesenke bei 500 K ist der Carnotprozess bei dieser Temperatur genauso willkürlich abgebrochen wie der Bremsvorgang bei 100 km/h.
>Warum sprichst Du im einen Fall von Willkür, im anderen Fall nicht?

Die Energiesenke bei Deinem Auto ist die Straße und die hat eine Geschwindigkeit von 0 km/h. Daß das Auto nicht bis zu dieser Geschwindigkeit abgebremst wird, ist Deine willkürliche Festlegung. Wenn Du es nämlich nach dem Ziehen der Bremse sich selbst überlassen würdest, dann würde seine komplette kinetische Energie in Wärme umgewandelt werden. Erst dann bleibt das Auto stehen. Überläßt Du dagegen die Wärmekraftmaschine sich selbst, dann bleibt sie beim Erreichen des Carnotschen Wirkungsgrades stehen.

>>>>Zwei Dinge sind hier entscheiden:
>>>
>>>>1. Die Geschwindigkeit hat im Gegensatz zur Temperatur keinen absoluten Nullpunkt hat.
>>>
>>>"?" Das erklär mir bitte genauer.
>>Der Nullpunkt der Geschwindigkeit ist bezugssystemabhängig. Wenn ein Auto beispielsweise in einer mit 20 km/h über Grund fahrenden Fähre steht, dann ist seine Geschwindigkeit im Ruhesystem der Fähre 0 km/h und im Ruhesystem der Erde 20 km/h. Die Temperaturskala ist dagegen absolut. 0 K sind in jedem Bezugssystem 0 K.
>Null km/h sind also genauso illusorisch wie Null Kelvin.

Du hast es nicht verstanden. Null km/h ist bezugssystemabhängig, aber erreichbar. Null Kelvin ist bezugssystemunabhängig, aber nicht erreichbar (3.HS).

>Nett, dass Du oben die Fähre erwähnst:
>Die Geschwindigkeit einer Fähre mit endlicher Masse wird durch das Abbremsen des Autos erhöht.

Langsam kommst Du dahinter, wie Du die Analogie korrekt aufzubauen hast. Ja, die Fähre ist die Senke für die kinetische Energie des Autos und übernimmt daher die gleiche Aufgabe wie die Wärmesenke bei einer Wärmekraftmaschine. Ist die Masse der Fähre endlich, dann erhöht sich ihre Geschwindigkeit, wenn das Auto darin bremst. Analog erhöht sich die Temperatur einer Wärmesenke mit endlicher Wärmekapazität.

>Dem nichtumkehrbaren Bremsprozess wird bei ansonsten gleichen Verhältnissen per definitionem der Wirkungsgrad 1 zugeordnet und dem umkehrbaren Carnotprozess ein Wirkungsgrad <1.

Das ist falsch. Es wird lediglich definiert, wie der Wirkungsgrad zu berechnen ist. Der Zahlenwert ergibt sich dann aus dieser Definition und den Naturgesetzen.

>Über die allgemeine Verwirrung, die in Bezug auf die Hauptsätze der Thermodynamik herrscht, braucht man sich bei solchen Definitionen nicht zu wundern.

Du verwechselst da Ursache und Wirkung. Was Du über solche Definitionen behauptet hast ist die Folge Deiner verwirrung. Wenn Du die Hauptsätze nämlich verstehen würdest, könntest Du Dir die maximalen Wirkungsgrade selbst herleiten und müßtest nicht behaupten, daß sie von irgend jemandem festgelegt worden wären.


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