Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

4. Reale Gase 5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik 6. Thermochemie 7. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik spontane (irreversible) Prozesse - sind nicht.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "4. Reale Gase 5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik 6. Thermochemie 7. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik spontane (irreversible) Prozesse - sind nicht."—  Präsentation transkript:

1 4. Reale Gase 5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik 6. Thermochemie 7. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik spontane (irreversible) Prozesse - sind nicht umkehrbar Clausius-Formulierung Kelvin-Formulierung Carnot-Maschine Wirkungsgrad

2 TATA T B T B < T A qAqA qBqB Maschine |q A | = |q B | wg. 1. HS TATA T B T B < T A qAqA qBqB Maschine w |q B | + |w| = |q A | wg. 1. HS 2. Hauptsatz Clausius: Es gibt keinen periodischen Kreisprozess, der nichts anderes tut als Wärme von einem kälteren in einen wärmeren Körper zu pumpen ohne dabei einen bestimmten Betrag von Arbeit in Wärme umzutauschen

3 TATA qAqA Maschine w |q A | = |w| wg. 1. HS 2. Hauptsatz Kelvin: TATA T B T B < T A qBqB Maschine w |q B | + |w| = |q A | wg. 1. HS qAqA Es gibt keine zyklisch arbeitende Maschine (Kreisprozess), die Wärme aus einem Reservoir nimmt und vollständig in mechanische Arbeit umwandelt ohne einen Teil der Wärme in ein kälteres Reservoir zu überführen.

4 p V Reversible Carnot-Maschine (mit idealem Gas als Arbeitsmedium) T 1 = T 2 = T A Reservoir A bei T A T 3 = T 4 = T B Reservoir B bei T B T 1,p 1,V 1 T 2,p 2,V 2 T 3,p 3,V 3 T 4,p 4,V 4 Isotherme Adiabate qAqA qBqB T B T B < T A

5 TATA T B T B < T A qAcqAc qBcqBc Carnot Maschine TATA T B T B < T A qBsqBs "super" Maschine w qAsqAs |q A s | = |q B s | + |w| wg. 1. HS|q A c | = |q B c | + |w| wg. 1. HS w TATA T B T B < T A q A c +q A s gekoppelte Maschinen q B c +q B s Nein ! Widerspruch zu 2. HS !!! (Clausius) rückwärts (als Wärmepumpe) Gibt es eine (rev. oder irrev.) Maschine mit höherem Wirkungsgrad als die Carnotmaschine? Annahme η s > η c |q A s | < |q A c |

6 Gibt es eine reversible Maschine mit niedrigerem Wirkungsgrad als die Carnotmaschine? Annahme η s |q A c | |q A c | = |q B c | + |w| wg. 1. HS TATA T B T B < T A qAcqAc qBcqBc Carnot Maschine w TATA T B T B < T A qBsqBs "super" Maschine w qAsqAs |q A s | = |q B s | + |w| wg. 1. HS rückwärts möglich, weil reversibel

7 TATA T B T B < T A q A s +q A c gekoppelte Maschinen q B s +q B c Gibt es eine reversible Maschine mit niedrigerem Wirkungsgrad als die Carnotmaschine? Annahme η s |q A c | |q A c | = |q B c | + |w| wg. 1. HS TATA T B T B < T A qAcqAc qBcqBc Carnot Maschine w TATA T B T B < T A qBsqBs "super" Maschine w qAsqAs |q A s | = |q B s | + |w| wg. 1. HS Nein ! Widerspruch zu 2. HS !!! (Clausius)

8

9 TATA T B T B < T A qAqA qBqB Maschine w q A = - q B - w Wärmekraftmaschine TATA T B T B < T A qAqA qBqB Maschine w -q A = + q B + w Wärmepumpe -(q A + q B )= w Reversible Carnot-Maschine

10 T1T1 T4T4 T2T2 T3T3 q A1, T 1 q A2 T 2 q B1 T 3 q B2 T 4 Adiabaten p V zwei Carnot-Zyklen

11 T1T1 T4T4 T2T2 T3T3 q A1, T 1 q A2 T 2 q B1 T 3 q B2 T 4 Adiabaten p V zwei Carnot-Zyklenzwei Carnot-Zyklen kombiniert zu einem größeren reversiblen Kreisprozeß

12

13 p V Isothermen T 1 = T 2 = T A Reservoir A bei T A T 3 = T 4 = T B Reservoir B bei T B 1T A,p 1,V 1 2T A,p 2,V 2 3T B,p 3,V 3 =V 2 23 bringe System plötzlich in Kontakt mit Reservoir B, halte Volumen konstant irreversible Abkühlung auf T B System gibt spontan Wärme an Reservoir B ab isotherm, rev. Expansion isotherm, rev. Kompression 4 T B,p 4,V 4 =V 1 41 bringe System plötzlich in Kontakt mit Reservoir A, halte Volumen konstant irreversible Erwärmung auf T A System nimmt spontan Wärme von Reservoir A auf irreversibler Kreisprozeß

14 p V Isothermen T 1 = T 2 = T A Reservoir A bei T A T 3 = T 4 = T B Reservoir B bei T B 1T A,p 1,V 1 2T A,p 2,V 2 3T B,p 3,V 3 =V 2 isotherm, rev. Kompression isotherm, rev. Expansion 4 T B,p 4,V 4 =V 1 irreversibler Kreisprozeß (umgekehrt) 14 bringe System plötzlich in Kontakt mit Reservoir B, halte Volumen konstant irreversible Abkühlung auf T B System gibt spontan Wärme an Reservoir B ab 32 bringe System plötzlich in Kontakt mit Reservoir A, halte Volumen konstant irreversible Erwärmung auf T A System nimmt spontan Wärme von Reservoir A auf

15 2 Möglichkeiten W= 2 4 Möglichkeiten W= = 16 Möglichkeiten

16 2 N A Möglichkeiten NANA


Herunterladen ppt "4. Reale Gase 5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik 6. Thermochemie 7. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik spontane (irreversible) Prozesse - sind nicht."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen