Diskussion:Wärmekraftmaschine

Unterschied Wärme und thermische Energie

Ich denke, dass der erste Satz einen schweren Fehler enthält: "Wärmeenergie (auch kurz Wärme)". "Wärmeenergie" stellt einen Link zum Artikel zur Thermischen Energie dar. Hier wird korrekt gesagt, dass die Thermische Energie eine Zustandsgröße ist. Wärme hingegen ist eine Prozessgröße, wie im entsprechenden Artikel auch zu lesen ist. Wenn der Begriff "Wärmeenerige" überhaupt so stehen bleiben soll, sollte meiner Meinung nach eine Verlinkung zum Artikel Wärme stattfinden, keinesfalls jedoch zum Artikel Thermische Energie.-- 93.192.23.69 09:43, 9. Apr. 2010 (CEST)

Es ist bezüglich des Artikels auch wichtig auf die korrekte Terminologie zu achten, hab den ersten Satz deshalb kurz abgeändert. Wärme besitzt im physikalischen Kontext nicht die selbe Bedeutung wie in unserer Alltagssprache. Letzteres wäre eher gleichbedeutend mit Thermischer Energie. Bei einer Wärmekraftmaschine wird demgemäß auch die ausgetausche Wärme (die Weggröße) und nicht die Thermische bzw. Wärmeenergie in mechanische Arbeit umgewandelt. Die Wärme ergibt sich aus Innerer Energie und Arbeit $\qquad \mathrm {d} U=\delta Q+\delta W$ , während die Thermische Energie sich direkt über die Temperatur errechnet $E_{\mathrm {th} }={\frac {f}{2}}\,N\,k_{\mathrm {B} }\,T$ ---Assione 18:45, 09. Apr. 2016 (CEST)

Kommentare

Liebe Autoren! Von der fachlichen Seite her sind die Ausführungen sicher prima. Da aber die historische Periode, in der wir leben ganz zentral von der Erfindung und der exzessiven Nutzung der Möglichkeit bestimmt ist, fossile Energieträger in mechanische Energie, d.h. Antrieb für Forbewegung, für Maschinen und für Strom-Generatoren umzusetzen, würde ich mich freuen, wenn auch diese Dimension der Wärmekraftmaschine und die gesellschaftlichen Prozesse, die mit der Erfindung und Anwendung verbunden waren, an dieser Stelle auftauchen würden. (Industrialisierung von Produktion und Landwirtschaft - Entwicklung des Verkehrs/Mobilität ==> 'Grenzen des Wachstums' ==> 'Schlüsseltechnologie'. Mit freundlichen Grüssen: Wolfgang Utsch, Münster

--62.154.225.210 18:13, 17. Mär 2004 (CET)Ludwig Elsbett und insbesondere Frank Stelzer in eine Reihe mit Otto, Diesel und Robert Stirling zu stellen ist schon etwas vermessen!

Ich denk, Wertungen sind bei der WP pfui...?

Kommt Zeit kommt Text...

Gruß CPN

Definition

Es gibt Maschinen, die nehmen Wärme auf und geben direkt Kraft ab. z. B. ein Bimetallstreifen. Und dann gibt es Menschen, sogenannte Physiker, die kommen herbeigerannt und verlangen, eine solche Wärme-Kraft-Maschine dürfe man nicht "Wärmekraftmaschine" nennen. "Wärmekraftmaschinen" dürfe man nur solche Maschinen nennen, die innen drin einen sogenannten Kreisprozess am laufen haben.

Kann mir jemand für dieses Verlangen einen guten Grund nennen? Oder liegt es daran, dass es halt Physiker sind? - Olli

Maschinen, die einen Kreisprozess periodisch ausführen, nennt man Wärmekraftmaschinen bzw. Kraftwärmemaschinen, je nach dem ob der Prozess rechts- oder linksläufig durchlaufen wird.

Bei einer Wärmekraftmaschinen wird dem System Wärme zugeführt und teilweise in Arbeit umgewandelt. Der Rest der Wärme wird abgegeben. Bei einer Kraftwärmemaschine nimmt das System Wärme bei einer Temperatur T1 (Wärmequelle) auf und gibt sie bei einer höheren Temperatur T2 (Wärmesenke) wieder ab.

Nun, ich würde einen Bimetallstreifen nicht als "Maschiene" bezeichnen, das ist glaube ich ein Hauptkriterium, warum man den nicht als Wärmekraftmaschiene bezeichnet. Der Kreisprozess ist dagegen ein schwiriges Kriterium. Nehmen wir einen Verbrennungsmotor. Bei diesem wird das Arbeitsgas ausgetauscht bei jedem Zyklus und somit ist es kein Kreisprozess im eigentlichen Sinne, wie bei einem Stirlingmotor. Eine andere Maschiene die Wärme in Kraft umwandelt und meiner Meinung nach die erste Wärmekraftmaschiene ist ist die Aeolipile (Heronsball) und ein Kreisprozess ist das auch nicht, aber eine echte Maschiene. Wenn man den Artikel um einen Geschichtsteil ergänzen sollte, so sollte doch auch auf diese bemerkenswerte Erfindung verwiesen werden. ----Do ut des 15:05, 11. Feb. 2009 (CET)

Verbrennungsmotor

Hallo zusammen

Der dort angegebene theoretische Wirkungsgrad von 87% ist total zu verstehen, also mechan. Leistung + Wärmeverlust. Die mechan. Leistung (was wir ja wollen) ist vielleicht noch etwa die Hälfte davon. Alles nutzen können wir aber z.B. im Falle eines Blockheizkraftwerkes, wenn der mechan. Teil zur Stromerzeugung und der Wärmeteil zum Heizen verwendet wird. Da ich kein Wikipedianer bin, füge ich das hier an und nicht im Artikel selber. Gruss Ralph 81.6.4.65 09:49, 31. Mär. 2009 (CEST)

Hallo Ralph, Du irrst hier wohl! Die 87% sind schon der theoretisch mögliche Anteil an mechanischer Energie, den eine Wärmekraftmaschine unter idealen Bedingungen in einem Carnot-Prozess leisten kann; so ist es auch im Artikel beschrieben. Dass reale Wärmekraftmaschinen das nicht schaffen, reduziert diese Prozentzahl. Du hast die 87% wohl verwechselt mit den üblichen Wirkungsgraden von Blockheizkraftwerken mittlerer Größe, bei denen in der Tat die Summe aus elektrischer (ca. 33%) und thermischer (ca. 55%) Leistung so zwischen 85 und 90% liegt. Lies mal die entsprechenden Artikel. Gruß vom --Leumar01 10:36, 2. Apr. 2009 (CEST)

Was wären bei dem Blockheizkraftwerk denn die übrigen 10-15%? Hätte von meinem naiven Wissen nun erwartet Arbeit + Wärme = 100% -- Jann 18:46, 14. Jul. 2009 (CEST)

Diese 10-15% sind die nicht genutzte bzw. kaum oder nur schwer nutzbare Restwärme, die im Wesentlichen im Abgas nach dem Abgaswärmetauscher ins Freie geht, und die Wärmeabstrahlung des Motors und Stromgenerators, der auch nur etwa 95-97% der mechanischen Energie in elektrische umwandelt. Der übliche Wirkungsgrad von 87% eines mittleren Blockheizkraftwerkes setzt sich zusammen aus etwa 33% elektrischer Energie an den Generatorklemmen und etwa 54% Wärmeenergie am Wärmetauscheraustritt; Leitungsverluste zum eigentlichen Nutzer sind wegen der besseren Vergleichbarkeit hier in der Regel nicht berücksichtigt. Alles klar? --Leumar01 12:42, 16. Jul. 2009 (CEST)

Okay, also habe ich 33% elektrisch (nutzbare) Energie und ~ 67 % Wärmeenergie, von welcher dann ein bestimmter Teil definitiv nicht für den Wärmetauscher nutzbar ist? -- Jann 14:12, 16. Jul. 2009 (CEST)

Gas als Arbeitsmedium

Hallo KaiMartin, welche nennenswerte Wärmekraftmaschine funktioniert nicht mit Gas als Arbeitsmedium? In diesem Artikel ist kein einziges anderes Beispiel angegeben. Vorrichtungen auf der Basis von Bimetallen oder Membranen (Osmose) gelten bestimmt nicht als Kraftmaschinen. mfG --Bergdohle 10:57, 3. Jul. 2011 (CEST)

Das Feynman-Rad funktioniert mit einem Festkörper (Gummi). Für Wärmekraftmaschinen mit Flüssigkeiten als Arbeitsmedium gibt es Patente.---<)kmk(>- 23:18, 3. Jul. 2011 (CEST)

Du warst schneller, Kaimartin, Dein Beitrag kam knapp vor meinem. Ich kopiere meinen trotzdem unverändert hierher, da Deine Antwort mit Flüssigkeiten oder Feststoffen als Medium meinen Zweifel an der Formulierung: "Wärme hat das Bestreben zur Kälte zu fliessen" nicht beantwortet.

Hier der Text: Eine Frage, der ich ein Zitat von KaiMartins Edit zu Gas als Arbeitmedium voranstelle: Zitat: Sie - (die Wärmekraftmaschine) - nutzt dabei das Bestreben der Wärme aus, von Gebieten mit höheren zu solchen mit niedrigeren Temperaturen zu fließen. Zitat Ende.

Erwärmtes Gas (Luft zum Beispiel)dehnt sich aus, exzentrisch. Ein Fließen von höherer Temperatur zur niedrigeren kann ich da nicht ganz verstehen, die Intertaktion (wenn es so ist) zwischen beiden Zuständen im Gas verstehe ich eher als Druckausgleich. Und tatsächlich, auch ich frage mich, welche Wärmekraftmaschine nicht mit Gasen arbeitet. Kann ja sein, dass Du recht hast, aber sag es mal. Zumal auch in Flüssigkeiten (Wasser in einem Tümpel) die von der Sonne erwärmte Oberfläche als erwärmte Oberschicht nicht in kältere Zonen weiter nach unten absinkt. Wasser dehnt sich zwar weniger aus, aber trotzdem... ist doch irgendwie ähnlich, oder? Bei bewölktem Himmel erwärmt die Sonne die oberen Wolkenschichten, aber die dort so entstandene Wärme sinkt doch nicht in die kälteren Zonen der Luft weiter unten? Das erste Beispiel habe ich gewählt, weil es deutlicher ist, wer ist nicht mal im sonnenerwärmten Schwimmbad abgetaucht und hat sich über die Frische weiter unten in der Tiefe gewundert? Ich bin jetzt etwas verdutzt wegen dieser Aussage des Fließens der Gase von warm nach kalt. Dann würde doch keine der Tiefkühltruhen in den Supermärkten mehr funktionieren? Der Spinat, die gefrohrenen Erbsen, das Vanilleeis, oje... Ist das mit dem Fliessen nur etwas ungeschickt ausgedrückt oder entzieht sich da irgend etwas meiner zugegeben ziemlich laienhaften Kenntnis? Erklär das bitte mal. --Carl von Canstein 00:07, 4. Jul. 2011 (CEST)

Zunächst mal: Der zitierte Satz ist nicht von mir. Ich habe lediglich die Änderungen von Bergdohle rückgängig gemacht, die diesen Satz zu Gunsten einer Formulierung entfernten, die ganz auf Gas als Medium abzielt. Inhaltlich ist dieser Satz eine Abwandlung des ersten Hauptsatz der Thermodynamik -- Von alleine entwickelt sich ein System immer in Richtung größerer Entropie. Und das bedeutet nun mal, dass Wärme in Richtung eines Gebiets mit niedrigerer Temperatur fließt. Das Fließen bezieht sich auf die Wärme nicht auf Stoffe wie Wasser, Gas, Vanilleeis oder sonstwas. Ich bin auch nicht davon überzeugt, das das die bestmögliche Formulierung ist. Der Ersatz-Vorschlag von Bergdohle hatte nur den Nachteil, dass er zu sehr auf die Verhältnisse spezieller Wärmekraftmaschinen abzielte. Die Aussage, die im aktuellen Satz steckt, sollte schon noch erhalten bleiben.---<)kmk(>- 01:03, 4. Jul. 2011 (CEST)

Vielen Dank, das leuchtet ein. Du siehst, worüber Oma stolpert. Die Formulierung läßt sich verbessern. Man kann vielleicht zusätzlich auf die dazugehörigen Medien hinweisen? --Carl von Canstein 09:36, 4. Jul. 2011 (CEST)

Man kann den Trinkvogel auch noch als Wärmekraftmaschine bringen! mfG --Bergdohle 17:05, 8. Jul. 2011 (CEST)

Oh, das stimmt nachdenklich! Natürlich funktionieren die meisten Wärmekraftmaschinen mit Gas, andere sind eher seltene Ausnahmen. Ich verstehe nicht ganz, warum die Formulierung von Bergdohle radikal weggelöscht wurde, statt evtl. Fehlendes zu ergänzen. --Carl von Canstein 21:52, 8. Jul. 2011 (CEST)

Der Edit ersetzte eine fachlich korrekte, allgemeine Aussage durch eine Aussage, die nur für einen Teil der Wärmekraftmaschinen gilt. Die Rede vom "radikalen weglöschen" ist an dieser Stelle daher unangemessen.---<)kmk(>- 18:35, 13. Jul. 2011 (CEST)

Ich habe die Haupterklärung in der Annahme korrigiert, dass die praktische Verwendung von Wärmekraftmaschinen gemeint ist. Du sagst in deiner Kritik, dass die rein Gas bezogene Erklärung speziell sei, und der Einbezug von Faynman-Rad und Patentschriften offenbar allgemeiner!? Auch der Satz mit dem Wärmefluss und der Entropie hat keinen Bezug zu realen Wärmekraftmschinen mit hoher Leistung und hohem Wirkungsgrad. Ein Verbrennungsmotor funktioniert, ob Wärme zur Kälte oder umgekehrt oder gar nicht fliesst. Sämtliche nicht Gas basierten Wärmekraftmaschinen sind sehr spezielle Vorrichtungen oder skurrile Experimentieranordnungen und finden in der Praxis kaum Anwendung (jedenfall nicht als Maschine). So, wie die Beschreibung jetzt steht, ist sie schlecht bis falsch. mfG --Bergdohle 18:52, 13. Jul. 2011 (CEST)

Formgedächtnis-Motoren haben kein Arbeitsmedium?

Formgedächtnislegierungen verformen sich unter Wärmeeinfluss in ihren Ursprungszustand zurück. Dazu dienen Fluide als Überträger der Wärme, aber nicht als Arbeitsmedium, weil die Arbeit vom Material an sich verrichtet wird, oder? Somit wären doch Wärmekraftmaschinen keine thermischen Fluidenergiemaschinen, oder? Dann wären somit ALLE Wärmekraftmaschinen einfach nur thermische Energiemaschinen? -- Thodel (Diskussion) 17:08, 18. Apr. 2012 (CEST)

Nice to have: Wirkungsgrad-Betrachtung im T-s-Diagramm?!

Zur Veranschaulichung, weshalb der Carnot-Wirkungsgrad real nicht erreicht wird, wäre die Darstellung eines konkreten Prozesses im T-s-Diagramm recht nützlich: Der ideale Carnot-Prozess bildet dabei ja ein Rechteck, begrenzt durch zwei Isothermen und zwei Isentropen. (So lässt sich der Carnot-Wirkungsgrad auch herleiten.) Zeichnet man einen realen Prozess ein (z.B. Dampfmaschine mit oder ohne Zwischenüberhitzung), sieht man sofort, welche Teile des idealen Rechtecks wegfallen und so den Wirkungsgrad reduzieren. Für die Leserinnen und Leser super anschaulich, wenngleich für den Autor etwas aufwändig... Da ich etwas Ähnliches für eine Vorlesungs-Übung ohnehin vorhabe, stelle ich das "irgendwann" vielleicht auch hierhin - aber ich bin auch nicht unglücklich, wenn mir jemand zuvorkommt!--Max Blatter (Diskussion) 15:03, 15. Feb. 2016 (CET)