Wirkungsgrad
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| Energie | Thermodynamik | |
Energie kann weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur in andere Energieformen umgewandelt werden, s. Thermodynamik.
Unter dem Wirkungsgrad (Formelzeichen: η, griechischer Buchstabe "Eta") versteht man das Verhältnis zwischen nutzbarer Arbeit W und zugeführter Energie Ezu. Die Nutzarbeit W entspricht vom Betrag der abgeführten Energie Eab. Zusammengefasst als Formel:
| Eab | ||
| η | = | ──── |
| Ezu |
Da bei Energieumwandlungsvorgängen keine vollständige Umwandlung in lediglich die gewünschte Energieform erreicht wird, sondern dem betrachteten System ein Teil unerwünscht z. B. in Form von Wärmeenergie nach außen entweicht, liegt der Wirkungsgrad immer unter 1 bzw. 100%.
Beispiele:
- Ein Otto-Motor wandelt die über den Kraftstoff zugeführte chemische Energie nicht nur in nutzbare Bewegungsenergie, sondern zum größten Teil in nicht nutzbare Wärmeenergie um, die über die Motorkühlung an die Umgebungsluft abgegeben wird. Dieser "Verlust" reduziert den Wirkungsgrad auf lediglich 30%, also 0,3.
- "Die gute alte" Glühlampe erreicht einen W. von lediglich 5%, also η ≈ 0,05.
Weblinks
- Wirkungsgrad als Google-Suchbegriff
- Wirkungsgrad in der Wikipedia
- Wirkungsgrad hier in bs-wiki.de mit Google
- Wirkungsgrad als Youtube-Video
- Versuchsanleitungen der Fa. Conatex zum Thema Wirkungsgrad als PDF-Datei zum Download - Experimentelle Bestimmung des Wirkungsgrades einer Brennstoffzelle
Übungsaufgabe
Ein Elektromotor liefert eine Leistung von 1,8 kW. Dem Motor ist ein Getriebe nachgeschaltet. Berechne die abgegebene Leistung an der Getriebeausgangswelle, wenn der Wirkungsgrad der Untersetzung a) η = 0,95 bzw. η = 0,65 beträgt.
