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Thermodynamische Kreisprozesse
(von Thorsten Niggemann)
Der französische Physiker und Ingenieur Sadi Carnot stellte 1824 fest:
„Überall wo ein Temperaturunterschied herrscht, kann mit Hilfe einer Maschine Energie erzeugt werden.“
Ein idealer Kreisprozess würde von einer Wärmemaschine mit perfektem Wirkungsgrad ausgeführt werden d. h., die ganze Wärme würde in mechanische Arbeit umgewandelt werden. Aber Sadi Carnot selbst bewies im 19. Jahrhundert, daß es eine ideale Wärmemaschine nicht geben kann. Jede Wärmemaschine muss einen Teil der ihr zugeführten Wärme in Abwärme umwandeln. Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik setzt eine obere Grenze für den Wirkungsgrad von Maschinen fest; diese obere Grenze liegt unterhalb von 100 Prozent. Der Grenzfall wird als Carnot’scher Kreisprozess bezeichnet. Beim Carnot-Kreisprozess wird also der grösste überhaupt mögliche Anteil der zugeführten Wärme in Nutzarbeit umgewandelt. Somit dient dieser als idealer Vergleichsprozess zur Beurteilung für den Stirling-Prozess.