Ingenieurwissenschaften Thermodynamik – Kreisprozesse
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14 KartenAus welchen vier Zustandsänderungen besteht der Carnot-Prozess?
Rückseite
Zwei Isothermen und zwei Isentropen: isotherme Expansion, isentrope Expansion, isotherme Kompression, isentrope Kompression.
Wie berechnet sich der thermische Wirkungsgrad des Carnot-Prozesses?
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Der thermische Wirkungsgrad beträgt η_th = 1 - T_niedrig / T_hoch, wobei die Temperaturen in Kelvin einzusetzen sind.
Welche vier Zustandsänderungen kennzeichnen den idealen Otto-Prozess?
Rückseite
Zwei Isochoren und zwei Isentropen: isochore Wärmezufuhr, isentrope Expansion, isochore Wärmeabfuhr, isentrope Kompression.
Von welchem Parameter hängt der Wirkungsgrad des Otto-Prozesses ab?
Rückseite
Ausschließlich vom Verdichtungsverhältnis ε = V_max / V_min nach η_th = 1 - 1/ε^(κ-1).
Wodurch unterscheidet sich der Diesel-Prozess vom Otto-Prozess?
Rückseite
Die Wärmezufuhr erfolgt isobar bei konstantem Druck, die Wärmeabfuhr isochor – im Gegensatz zum Otto-Prozess.
Welche zwei Parameter bestimmen den Wirkungsgrad des Diesel-Prozesses?
Rückseite
Der Wirkungsgrad hängt vom Verdichtungsverhältnis ε und dem Vorschneideverhältnis ρ = V_3/V_2 ab.
Welche Arbeitsflüssigkeit und Phasenänderungen nutzt der Clausius-Rankine-Prozess?
Rückseite
Wasser als Arbeitsmittel mit Phasenwechsel: Verdampfung im Kessel, Expansion in der Turbine, Kondensation, Pumpen.
Wie stellt sich der Carnot-Prozess im T-s-Diagramm dar?
Rückseite
Als Rechteck: zwei horizontale Isothermen (T = const.) und zwei vertikale Isentropen (s = const.).
Was beschreibt der mittlere effektive Druck p_me eines Kreisprozesses?
Rückseite
Die konstante Druckhöhe, die bei gleichem Hubvolumen die gleiche Kreisarbeit wie der reale Prozess liefert.
Warum weichen reale Kreisprozesse von den idealen Vergleichsprozessen ab?
Rückseite
Reibung, Wärmeverluste an die Umgebung, endliche Zeitdauern der Zustandsänderungen und Leckagen mindern den realen Wirkungsgrad.
Wie ist das Verdichtungsverhältnis ε bei Kolbenmaschinen definiert?
Rückseite
Quotient aus maximalem und minimalem Zylindervolumen: ε = (V_H + V_V) / V_V mit Hub- und Verdichtungsraum.
Was versteht man unter dem Rückarbeitsverhältnis im Gasturbinenprozess?
Rückseite
Verhältnis der Verdichterarbeit zur Turbinenarbeit; bei Gasturbinen oft 40–60 %, bei Dampfturbinen unter 2 %.
Was ist der Unterschied zwischen Energie und Exergie in Kreisprozessen?
Rückseite
Energie ist erhaltungsgrößenhaft, Exergie ist der maximal nutzbare Arbeitsanteil – sie geht durch Irreversibilitäten verloren.
Wie definiert sich der zweite Hauptsatz-Wirkungsgrad (Exergiewirkungsgrad)?
Rückseite
Verhältnis des thermischen Wirkungsgrads zum Carnot-Wirkungsgrad bei gleichen Temperaturniveaus: η_II = η_th / η_Carnot.