Thermischer Wirkungsgrad

In einem Zylinder nach Abb. 1 befinde sich Gas vom Zustand p₁, V₁, T₁. Während der Kolbenbewegung nach rechts (Expansion) werde dem Gas eine Wärmemenge Q₁ zugeführt. Der Zustand des Gases ändert sich nach der Kurve a von 1 nach 2, die Temperatur von T₁ in T₂. Nun gibt das Gas beim Rückgang des Kolbens eine Wärmemenge Q₂ nach außen ab, so dass sich sein Zustand nach der Kurve b von 2 nach 1 ändert. Da das Gas in seinen Ausgangszustand zurückkehrt, hat es einen Kreisprozess ausgeführt. Die Arbeit des Kreisprozesses W_k = Q₁ - Q₂ wurde als Nutzarbeit abgegeben, während die Wärmemenge Q₂ nutzlos verloren ging. Das Verhältnis von abgegebener Nutzarbeit des reibungsfreien Kreisprozesses zur zugeführten Wärme wird als thermischer Wirkungsgrad bezeichnet:

Der thermische Wirkungsgrad gibt an, in welchem Verhältnis die zugeführte Wärme in Arbeit umgewandelt wird.

Abb. 1: Kreisprozess im p, V-Diagramm

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Bitte ergänzen Sie
Definition des thermischen Wirkungsgrades
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