Ann, d. Hydr, usw., LXX. Jahrg. (1942), Heft VI.
“HM
Der thermodynamische Wirkungsgrad der Atmosphäre.
Von A, Defant und H., Ertel,
1. Thermodynamischer Wirkungsgrad (Nutzeffekt),
a) Reversibler KreisprozeB.
Eine reversibel arbeitende und damit einen Carnotschen Kreisprozeß in
positivem Sinne durchlaufende Wärmekraftmaschine, die bei der Temperatur T;
eine Wärmemenge Q, aus der Umgebung aufnimmt und bei der Temperatur
T, <T, eine Wärmemenge Q, an die Umgebung abgibt, hingegen auf den die
beiden Isothermen (T,, T,) verbindenden Adiabaten nicht in einem Wärme-
austausch mit der Umgebung steht, wandelt bei diesem Kreisprozeß nach dem
ersten Hauptsatz der Thermodynamik die Wärmemenge Q, — Q; = W; in
Arbeit (W,ev) um. Das Verhältnis der geleisteten Arbeit W,., zur zugeführten
Wärmemenge Q, ergibt den thermodynamischen Wirkungsgrad des reversibel
geführten Kreisprozesses
8, 8 _ Wie
Q, a Q,
der wegen der im Falle der Reversibilität geltenden Claur
Si Q
“mp = 0
(2)
auch auf die Form
(3)
gebracht werden kann.
r
N TOV
‚usschen Gleichung
b) Irreversibler Kreisprozeß.
Enthält der Kreisprozeß irreversible Anteile, z. B. innere Reibung der
arbeitenden Substanz, und nimmt die Wärmekraftmaschine bei der Temperatur T,
wieder die gleiche Wärmemenge Q, aus der Umgebung auf, so gibt sie jetzt bei
der Temperatur T,<T, eine andere Wärmemenge Q; an die Umgebung ab, die
sich aus der für den irreversiblen Fall geltenden Clausiusschen Ungleichung
Q 9,
7 m Z0
zu
&, 6,
errechnet, also größer ist als im reversiblen Fall,
Dann ist nach dem 1. Hauptsatz der Thermodynamik die geleistete Arbeit
Wirevr = Q. — Q < Wrer
also
(5)
(6)
da
(7)
Q,—Q< Q, —8, >
und der thermodynamische Wirkungsgrad des irreversible Anteile enthaltenden
Kreisprozesses
—_ Wirrev
Nirtev = X. T
1
ist stets kleiner als der Wirkungsgrad 7... des
Kreisprozesses, also
(9)
oder
(10)
reversibel geführten vositiven
ren
Ann, d, Hydr. usw. 1942, Heft VI.