{"id":53823,"date":"2020-03-09T20:07:27","date_gmt":"2020-03-09T19:07:27","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-thermodynamische-prozessdefinition\/"},"modified":"2021-06-06T15:38:15","modified_gmt":"2021-06-06T14:38:15","slug":"was-ist-thermodynamische-prozessdefinition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-thermodynamische-prozessdefinition\/","title":{"rendered":"Was ist Thermodynamischer Prozess?"},"content":{"rendered":"
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Ein thermodynamischer Prozess ist definiert als ein Wechsel von einem Gleichgewichtsmakrostat zu einem anderen Makrostat. Kenntnisse \u00fcber thermodynamische Prozesse sind f\u00fcr Ingenieure von h\u00f6chster Wichtigkeit. W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
<\/div>\n
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Thermodynamische Prozesse<\/h2>\n

\"Thermodynamische<\/a>Ein\u00a0thermodynamischer Prozess<\/strong>\u00a0ist definiert als ein Wechsel von einem Gleichgewichtsmakrostaten zu einem anderen Makrostaten.\u00a0Der\u00a0Anfangs-<\/strong>\u00a0und\u00a0Endzustand<\/strong>\u00a0sind die bestimmenden Elemente des Prozesses.\u00a0W\u00e4hrend eines solchen Prozesses geht ein System von einem\u00a0Anfangszustand i aus<\/strong>\u00a0, der durch einen\u00a0Druck p\u00a0i<\/sub><\/a><\/strong>\u00a0, ein\u00a0Volumen V\u00a0i<\/sub><\/a><\/strong>\u00a0und eine\u00a0Temperatur T\u00a0i beschrieben wird<\/sub><\/a><\/strong>\u00a0, und geht durch verschiedene\u00a0quasistatische Zust\u00e4nde<\/strong>\u00a0in einen\u00a0Endzustand f \u00fcber<\/strong>\u00a0, der durch einen\u00a0Druck p\u00a0f<\/sub><\/strong>\u00a0, a beschrieben wird\u00a0Volumen V\u00a0f<\/sub><\/strong>\u00a0und eine\u00a0Temperatur T\u00a0f<\/sub><\/strong>\u00a0.\u00a0In diesem ProzessEnergie<\/a>\u00a0kann vom oder in das System \u00fcbertragen werden und auch\u00a0Arbeiten<\/a>\u00a0k\u00f6nnen von oder am System ausgef\u00fchrt werden.\u00a0Ein Beispiel f\u00fcr einen thermodynamischen Prozess ist das Erh\u00f6hen des Drucks eines Gases bei konstanter Temperatur.\u00a0Im folgenden Abschnitt finden Sie Beispiele f\u00fcr thermodynamische Prozesse, die f\u00fcr die Konstruktion von\u00a0W\u00e4rmekraftmaschinen<\/a>\u00a0von h\u00f6chster Bedeutung\u00a0sind<\/a> .<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Arten von thermodynamischen Prozessen<\/h2>\n

Reversibler Prozess<\/h2>\n

In der Thermodynamik wird ein\u00a0reversibler Prozess<\/strong>\u00a0als ein Prozess definiert, der\u00a0durch Induzieren\u00a0infinitesimaler \u00c4nderungen<\/strong>\u00a0an einer Eigenschaft des Systems\u00a0umgekehrt<\/strong>\u00a0werden kann und dabei weder das System noch die Umgebung ver\u00e4ndert.\u00a0W\u00e4hrend des reversiblen Prozesses nimmt die\u00a0Entropie<\/strong><\/a>\u00a0des Systems\u00a0nicht zu<\/strong>\u00a0und das System befindet sich im\u00a0thermodynamischen Gleichgewicht<\/a>\u00a0mit seiner Umgebung.<\/p>\n

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Irreversibler Prozess<\/h2>\n

In der Thermodynamik wird ein\u00a0irreversibler Prozess<\/strong>\u00a0als ein Prozess definiert, der nicht umgekehrt werden kann, ein Prozess, der nicht sowohl das System als auch die Umgebung in ihren urspr\u00fcnglichen Zustand zur\u00fcckversetzen kann.<\/p>\n

W\u00e4hrend des\u00a0irreversiblen Prozesses nimmt<\/strong>\u00a0die\u00a0Entropie<\/strong><\/a>\u00a0des Systems\u00a0zu<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

 <\/p>\n

Zyklischer Prozess<\/h2>\n

Ein Prozess, der ein System schlie\u00dflich in seinen Ausgangszustand zur\u00fcckversetzt, wird als\u00a0zyklischer Prozess bezeichnet<\/strong>\u00a0.\u00a0Am Ende eines Zyklus haben alle Eigenschaften den gleichen Wert wie zu Beginn.\u00a0F\u00fcr ein\u00a0solches Verfahren, das\u00a0Endzustand<\/strong>\u00a0ist der\u00a0gleiche wie der Anfangszustand<\/strong>\u00a0, so dass die\u00a0gesamte innere Energie<\/strong><\/a>\u00a0\u00c4nderung Null sein mu\u00df.<\/p>\n

Es muss beachtet werden, dass nach dem\u00a0zweiten Hauptsatz der Thermodynamik<\/a><\/strong>\u00a0nicht die gesamte W\u00e4rme, die einem Kreislauf zugef\u00fchrt wird, in einen gleichen Arbeitsaufwand umgewandelt werden kann, sondern dass eine gewisse\u00a0W\u00e4rmeabgabe<\/strong>\u00a0stattfinden muss.\u00a0Der\u00a0thermische Wirkungsgrad<\/strong><\/a>\u00a0,\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>th<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, ein W\u00e4rmekraftmaschine als das Verh\u00e4ltnis der\u00a0Arbeits<\/a>\u00a0es tut,\u00a0W<\/strong>\u00a0, an den\u00a0W\u00e4rmeeingang<\/a>\u00a0bei der hohen Temperatur, Q\u00a0H<\/sub>\u00a0.\u00a0\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>th<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0\u00a0= W \/ Q –\u00a0<\/strong>H<\/sub><\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Siehe auch:\u00a0Reversibler Prozess<\/a><\/p>\n

Siehe auch:\u00a0Irreversibler Prozess<\/a><\/p>\n

Siehe auch:\u00a0Zyklischer Prozess<\/a><\/p>\n<\/div>\n

\"Isentropische<\/a>
Der isentrope Prozess ist ein Sonderfall adiabatischer Prozesse.\u00a0Es ist ein reversibler adiabatischer Prozess.\u00a0Ein isentropischer Prozess kann auch als konstanter Entropieprozess bezeichnet werden.<\/figcaption><\/figure>\n
\"Zyklischer<\/a>
Ein Prozess, der ein System schlie\u00dflich in seinen Ausgangszustand zur\u00fcckversetzt, wird als zyklischer Prozess bezeichnet.<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

Isentropischer Prozess<\/h2>\n

Ein\u00a0isentropischer Prozess<\/strong><\/a>\u00a0ist ein\u00a0thermodynamischer Prozess<\/strong>\u00a0, bei dem die\u00a0Entropie<\/strong>\u00a0<\/a>des Fluids oder Gases konstant bleibt.\u00a0Dies bedeutet, dass der\u00a0isentrope Prozess<\/strong>\u00a0ein Sonderfall eines\u00a0adiabatischen Prozesses ist,<\/strong>\u00a0bei dem keine W\u00e4rme- oder Materie\u00fcbertragung stattfindet.\u00a0Es ist ein\u00a0reversibler adiabatischer Prozess<\/strong>\u00a0.\u00a0Ein\u00a0isentropischer Prozess<\/strong>\u00a0kann auch als konstanter Entropieprozess bezeichnet werden.\u00a0In der Technik ist ein solcher idealisierter Prozess sehr n\u00fctzlich f\u00fcr den Vergleich mit realen Prozessen.<\/p>\n

Siehe auch:\u00a0Isentropischer Prozess<\/a><\/p>\n

\"PV-Diagramm<\/a><\/p>\n

PV-Diagramm einer isentropischen Expansion von Helium (3 \u2192 4) in einer Gasturbine.<\/p>\n

 <\/p>\n

Adiabatischer Prozess<\/h2>\n

Ein\u00a0adiabatischer Prozess<\/strong><\/a>\u00a0ist ein\u00a0thermodynamischer Prozess<\/a>\u00a0, bei dem\u00a0keine W\u00e4rme\u00fcbertragung<\/strong>\u00a0in das System oder aus dem System erfolgt (Q = 0).\u00a0Das System kann als\u00a0perfekt isoliert angesehen werden<\/strong>\u00a0.\u00a0In einem adiabatischen Prozess wird Energie nur als Arbeit \u00fcbertragen.\u00a0Die Annahme, dass keine W\u00e4rme\u00fcbertragung stattfindet, ist sehr wichtig, da wir die adiabatische N\u00e4herung nur in\u00a0sehr schnellen Prozessen verwenden k\u00f6nnen<\/strong>\u00a0.\u00a0Bei diesen schnellen Prozessen bleibt nicht gen\u00fcgend Zeit f\u00fcr die \u00dcbertragung von Energie als W\u00e4rme zum oder vom System.<\/p>\n

In realen Ger\u00e4ten (wie Turbinen, Pumpen und Kompressoren)\u00a0treten\u00a0W\u00e4rmeverluste<\/strong>\u00a0und Verluste im Verbrennungsprozess auf. Diese Verluste sind jedoch im Vergleich zum Gesamtenergiefluss normalerweise gering, und wir k\u00f6nnen einige thermodynamische Prozesse durch den adiabatischen Prozess approximieren.<\/p>\n

Siehe auch:\u00a0Adiabatischer Prozess<\/a><\/p>\n

\"Isentropische<\/a><\/p>\n

Isentropische vs. adiabatische Expansion.<\/p>\n

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Isothermer Prozess<\/h2>\n

Ein\u00a0isothermer Prozess<\/strong><\/a>\u00a0ist ein\u00a0thermodynamischer Prozess<\/strong><\/a>\u00a0, bei dem die\u00a0Temperatur<\/strong>\u00a0des Systems\u00a0konstant bleibt<\/strong>\u00a0(T = const).\u00a0Die W\u00e4rme\u00fcbertragung in oder aus dem System muss typischerweise mit einer so langsamen Geschwindigkeit erfolgen, um sich durch W\u00e4rmeaustausch kontinuierlich an die Temperatur des Speichers anzupassen.\u00a0In jedem dieser Zust\u00e4nde\u00a0bleibt\u00a0das\u00a0thermische Gleichgewicht<\/strong><\/a>\u00a0erhalten.<\/p>\n

F\u00fcr ein\u00a0ideales Gas<\/strong>\u00a0<\/a>und einen polytropischen Prozess entspricht der Fall\u00a0n = 1<\/em><\/strong>\u00a0einem\u00a0isothermen<\/strong>\u00a0Prozess (konstante Temperatur).\u00a0Im Gegensatz zum\u00a0adiabatischen Prozess<\/strong><\/a>\u00a0, bei dem\u00a0n = \u03ba<\/em><\/strong>\u00a0\u00a0 und\u00a0ein System keine W\u00e4rme mit seiner Umgebung austauscht (Q = 0;\u00a0\u2206T \u2260 0\u00a0)\u00a0, \u00e4ndert sich bei einem isothermen Prozess die innere Energie nicht (aufgrund von \u2206T = 0) ) und daher\u00a0\u0394U = 0 (f\u00fcr ideale Gase) und Q \u2260 0.<\/em>\u00a0Ein adiabatischer Prozess ist nicht notwendigerweise ein isothermer Prozess, noch ist ein isothermer Prozess notwendigerweise adiabatisch.<\/p>\n

Siehe auch:\u00a0\u00a0Isothermer Prozess<\/a><\/p>\n

\"Boyle-Mariotte-Gesetz\"<\/a><\/p>\n

Boyle-Mariotte-Gesetz.\u00a0Bei einer festen Gasmasse bei konstanter Temperatur ist das Volumen umgekehrt proportional zum Druck.\u00a0Quelle: grc.nasa.gov Die NASA-Urheberrechtsrichtlinie besagt, dass \u201eNASA-Material nicht urheberrechtlich gesch\u00fctzt ist, sofern nicht anders angegeben\u201c.<\/p>\n

 <\/p>\n

Isobarer Prozess<\/h2>\n

Ein\u00a0isobarer Prozess<\/strong><\/a>\u00a0ist ein\u00a0thermodynamischer Prozess<\/a>\u00a0, bei dem der\u00a0Druck<\/strong><\/a>\u00a0des Systems\u00a0konstant bleibt<\/strong>\u00a0(p = const).\u00a0Die W\u00e4rme\u00fcbertragung in oder aus dem System funktioniert zwar, ver\u00e4ndert aber auch die innere Energie des Systems.<\/p>\n

Da sich die\u00a0innere Energie<\/a>\u00a0(dU) und das Systemvolumen (\u2206V) \u00e4ndern, verwenden Ingenieure h\u00e4ufig die\u00a0Enthalpie<\/strong><\/a>\u00a0des Systems, die wie folgt definiert ist:<\/p>\n

H = U + pV<\/em><\/strong><\/p>\n

In vielen thermodynamischen Analysen ist es zweckm\u00e4\u00dfig, die\u00a0Enthalpie<\/strong>\u00a0anstelle der inneren Energie zu verwenden.\u00a0Besonders im Fall des\u00a0ersten Hauptsatzes der Thermodynamik<\/strong><\/a>\u00a0.<\/p>\n

In der Technik\u00a0basieren\u00a0beide sehr wichtigen thermodynamischen Kreisprozessen (\u00a0Brayton- und Rankine-Zyklus<\/strong>\u00a0) auf\u00a0zwei isobaren Prozessen<\/strong>\u00a0, daher ist die Untersuchung dieses Prozesses f\u00fcr Kraftwerke von entscheidender Bedeutung.<\/p>\n

Siehe auch:\u00a0Isobarer Prozess<\/a><\/p>\n

\"Charles<\/a><\/p>\n

Bei einer festen Gasmasse bei konstantem Druck ist das Volumen direkt proportional zur Kelvin-Temperatur.\u00a0Quelle: grc.nasa.gov Die NASA-Urheberrechtsrichtlinie besagt, dass \u201eNASA-Material nicht urheberrechtlich gesch\u00fctzt ist, sofern nicht anders angegeben\u201c.<\/p>\n

 <\/p>\n

Isochorischer Prozess<\/h2>\n

Ein\u00a0isochorer Prozess<\/strong>\u00a0<\/a>ist ein thermodynamischer Prozess, bei dem das\u00a0Volumen<\/strong>\u00a0des geschlossenen Systems\u00a0konstant bleibt<\/strong>\u00a0(V = const).\u00a0Es beschreibt das Verhalten von Gas im Beh\u00e4lter, das nicht verformt werden kann.\u00a0Da das Volumen konstant bleibt, funktioniert der W\u00e4rme\u00fcbergang in oder aus dem System nicht mit\u00a0p\u2206V<\/a>\u00a0, sondern \u00e4ndert nur die\u00a0innere Energie<\/strong><\/a>\u00a0(die Temperatur) des Systems.<\/p>\n

In der Konstruktion von\u00a0Verbrennungsmotoren<\/strong>\u00a0sind isochore Prozesse f\u00fcr ihre thermodynamischen Kreisprozessen (Otto- und Dieselzyklus) sehr wichtig, daher ist die Untersuchung dieses Prozesses f\u00fcr die Automobiltechnik von entscheidender Bedeutung.<\/p>\n

Siehe auch:\u00a0\u00a0Isochorischer Prozess<\/a><\/p>\n

\"Guy-Lussacs<\/a><\/p>\n

Bei einer festen Gasmasse bei konstantem Volumen ist der Druck direkt proportional zur Kelvin-Temperatur.<\/p>\n

 <\/p>\n

Polytropischer Prozess<\/h2>\n

Ein\u00a0polytropischer Prozess<\/strong><\/a>\u00a0ist ein thermodynamischer Prozess, der durch die folgende Gleichung ausgedr\u00fcckt werden kann:<\/p>\n

pV\u00a0<\/em><\/strong>n<\/sup><\/em><\/strong>\u00a0= konstant<\/em><\/strong><\/p>\n

Der\u00a0polytrope Prozess<\/strong>\u00a0kann die Gasexpansion und -kompression beschreiben, die\u00a0die W\u00e4rme\u00fcbertragung einschlie\u00dfen<\/strong>\u00a0.\u00a0Der Exponent\u00a0n<\/strong>\u00a0ist als\u00a0Polytropenindex bekannt<\/strong>\u00a0und kann je nach Prozess einen beliebigen Wert von 0 bis \u221e annehmen.<\/p>\n

Siehe auch:\u00a0\u00a0Polytropischer Prozess<\/a><\/p>\n

\"polytropischer<\/a><\/p>\n

Polytrope Prozesse mit verschiedenen polytropischen Indizes.<\/p>\n

 <\/p>\n

Drosselungsprozess – Isenthalpischer Prozess<\/h2>\n

Ein\u00a0Drosselprozess<\/strong><\/a>\u00a0ist ein\u00a0thermodynamischer Prozess<\/strong><\/a>\u00a0, bei dem die\u00a0Enthalpie<\/strong><\/a>\u00a0des Gases oder Mediums\u00a0konstant bleibt (h = const)<\/strong>\u00a0.\u00a0Tats\u00e4chlich ist der\u00a0Drosselungsprozess<\/strong>\u00a0einer der\u00a0isenthalpischen Prozesse<\/strong>\u00a0.\u00a0W\u00e4hrend des Drosselvorgangs werden\u00a0keine Arbeiten<\/strong>\u00a0von oder am System ausgef\u00fchrt (dW = 0), und normalerweise findet\u00a0keine W\u00e4rme\u00fcbertragung<\/strong>\u00a0(\u00a0adiabatisch<\/strong>\u00a0) vom oder in das System (dQ = 0) statt.\u00a0Andererseits kann der Drosselungsprozess nicht isentrop sein, sondern ist ein\u00a0grunds\u00e4tzlich irreversibler Prozess<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Eigenschaften des Drosselungsprozesses:<\/p>\n

    \n
  1. Keine Arbeits\u00fcbertragung<\/li>\n
  2. Keine W\u00e4rme\u00fcbertragung<\/li>\n
  3. Irreversibler Prozess<\/li>\n
  4. Isenthalpischer Prozess<\/li>\n<\/ol>\n

    Das Drosseln des feuchten Dampfes<\/a>\u00a0ist auch mit der\u00a0Erhaltung der Enthalpie verbunden<\/strong>\u00a0.\u00a0In diesem Fall f\u00fchrt eine\u00a0Druckreduzierung jedoch<\/strong>\u00a0zu einer\u00a0Erh\u00f6hung der Dampfqualit\u00e4t<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

    Siehe auch:\u00a0Drosselvorgang<\/a><\/p>\n

    \"Drosselprozess<\/a><\/p>\n

    <\/div>\n
    \n

    ……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

    Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Ein thermodynamischer Prozess ist definiert als ein Wechsel von einem Gleichgewichtsmakrostat zu einem anderen Makrostat. Kenntnisse \u00fcber thermodynamische Prozesse sind f\u00fcr Ingenieure von h\u00f6chster Wichtigkeit. W\u00e4rmetechnik Thermodynamische Prozesse Ein\u00a0thermodynamischer Prozess\u00a0ist definiert als ein Wechsel von einem Gleichgewichtsmakrostaten zu einem anderen Makrostaten.\u00a0Der\u00a0Anfangs-\u00a0und\u00a0Endzustand\u00a0sind die bestimmenden Elemente des Prozesses.\u00a0W\u00e4hrend eines solchen Prozesses geht ein System von einem\u00a0Anfangszustand i … Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[9],"tags":[],"yoast_head":"\nWas ist Thermodynamischer Prozess?<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Ein thermodynamischer Prozess ist definiert als ein Wechsel von einem Gleichgewichtsmakrostat zu einem anderen Makrostat. Kenntnisse \u00fcber thermodynamische Prozesse sind f\u00fcr Ingenieure von h\u00f6chster Wichtigkeit. 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