Kraft- und Arbeitsmaschinen

siehe Tabelle

1. Hauptsatz:

• Verknüpfung unterschiedlicher Energieformen
• Energie kann weder vernichtet, noch hergestellt, sondern nur umgeformt werden
• Wärme ist eine Energieform
• Eine Maschine kann nur jene Energie bereitstellen, die ihr in anderer Form zugeführt wurde

2.Hauptsatz:

• Bewertung der Energie
• Wärme fließt immer vom wärmeren zum kälteren Körper.

Offenes System:

• instationär offen: instationärer Stoff- und Energietransport d.h. Änderung der im System gespeicherten Energie
• stationär offenes System: konstanter Zu und Abfluss von Stoff und Energie --> keine Änderung der im System gespeicherten Energie

geschlossenes System: kein Stofftransport über Systemgrenzen

abgeschlossenes System: kein Energie- und Stofftransport uber Systemgrenzen

Mechanisches Ggw: Kräftegleichgewicht

Chemische Ggw: Im Inneren und an den Systemgrenzen finden keine chemischen Reaktionen statt

Thermisches Ggw: Temperatur bleibt konstant

Thermodynamisches Ggw: Kombination von mechanischem, chemischem und thermischem Ggw.

Lokales thermodynamisches Ggw: thermodynamisches Ggw. in einem Teilsystem (nur falls das System           unterteilbar ist)

Intensive Größen: Masse unabhängig (Druck, Temperatur)

Extensive Größen: Masse abhängig (Volumen, Wärmekapazität)

Spezifische Zustandsgrößen:  Zustandsgrößen, welche durch einen Bezug dividiert wurden.

                                                        Können auf 1kg (Spezifische Zustandsgrößen) oder auf 1kmol (molare 

                                                         Zustandsgrößen) bezogen sein

p*V=n*R*T gilt für reale Gase umso besser je kleiner der Druck und je größer die Temperatur

Innere Energie ... U = m*c_v,p*T       die in einem Sytem gespeicherte Energie

Entahlpie ... H = U + p*V                  Innere Energie + Volumenarbeit (Energie die Notwendig war um dem     

                                                          System PLatz zu schaffen)

Q₁₂ + W_g12 = U₂-U₁               mit W_g12 = W_V + W_diss

dq + dw = du

Q₁₂ ... zugeführte/abgegebene Wärmemenge

W_g12 ... gesamte am System verrichtete Arbeit

W_v ... Volumenänderungsarbeit

W_diss ... Dissipierte Arbeit (Exergie / Verluste / irreversibel zugeführt Energie)

U ... innere Energie

Q₁₂ + W_i12 = H₂ - H_{1           mit}       W_i12 = W_t + W_{diss     und     H = U + p*V}

Entropie = Maß für die Unordnung eines Systems

• höchste Temperatur durch Werkstofffestigkeit begrenzt
• niedigste Temperatur T_ab > T_Umgebung
• Isothermische Zustandsänderung schwierig und nicht für nennenswerten Arbeitsfluss realisierbar
• hohe Drücke und sehr große Volumen
• gewonnene Arbeit zu umgesetzen Energien sehr klein

Bernoulli-Energiegleichung

Druckabfall in Rohrleitung

Formel siehe Bild

Formeln laut Bild