Frage 11:
Wofür ist die Entropie der Strömung in einer Strömungsmaschine ein Maß ?
Antwort:
Die Entropie ist ein Maß für die Verluste. Da bei jedem Prozess Entropie erzeugt wird, ist bei der Auslegung und Berechnung von Strömungsmaschinen immer darauf zu achten, dass eine Entropiedifferenz nicht kleiner null wird.
2. Hauptsatz der Thermodynamik:
• alle natürlichen Prozesse sind irreversibel
• alle Prozesse mit Reibung sind irreversibel
• Wärme kann nie von selbst von einem Körper niederer auf einen Körper höherer Temperatur übergehen
Die mathematische Formulierung des 2. Hauptsatzes gelingt, wenn man davon ausgeht, dass eine Zustandsgröße S (Entropie) existiert, die sich ändert, wenn sich die anderen Zustandsgrößen des Systems ändern.
Die bekannteste mathematische Formulierung des 2. HS ist die Gibb’sche Gleichung:
dh = T⋅dS + v⋅dp
bzw. die Gibb’sche Fundamentalgleichung:
dU = T⋅dS - p⋅dV
Der Wirkungsgrad thermischer Strömungsmaschinen
wird aus dem Vergleich des realen Prozesses mit dem isentropen Prozess gebildet:
E A
c R
E A E
isentrop
T T
p 1
T p p
−
⎥⎥
⎥
⎦
⎤
⎢⎢
⎢
⎣
⎡
⎟⎟ −
⎠
⎜⎜ ⎞
⎝
⎛
= η
Tips & Tricks:
Einheit der „extensiven Zustandsgröße Entropie“ (aus der Gibb’schen Gleichung) :
ΔQ = T ⋅ ΔS Î ΔS = T ΔQ
[ΔS] =
⎟⎟
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜⎜
⎝
⎛
⋅
= ⋅
⋅
=
= s² K
² m 1kg K
² s
² m kg K 1
1Nm K
1J
vgl. Frage 10
vgl. Frage 6 (Enthalpie)
Christian Berger (8.3.2001) Frank Kameier 29.08.08 vgl. Script Seite 32 u. 33 vgl. Dubbel D6 und D7
vgl. Labor Körnergebläse
