Kreisprozess
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Als Kreisprozess bezeichnet man die wiederkehrende Entwicklung eines Systems, welche nach jedem Durchlauf eines geschlossenen Pfades zum Ausgangspunkt zurückkehrt. Ein einzelner Durchlauf des geschlossenen Pfades wird auch Zyklus genannt. In der Thermodynamik ist der Kreisprozess das zentrale Paradigma, sowohl als theoretisches Hilfsmittel zur Formulierung von Aussagen, als auch bei der technischen Umsetzung in Wärmekraftmaschinen. Wesentlich für diesen Begriff ist die Existenz von Zustandsgrößen, an denen man die Rückkehr zum Anfangszustand erkennen kann. Der Begriff des Kreisprozesses ist eng mit der Existenz von Potentialen verknüpft und damit letztlich mit dem Satz von Stokes.
In der Chemie wird der Born-Haber-Kreisprozess verwendet, um die Reaktionsenergie (bzw. -enthalpie) eines Prozess-Schrittes oder die Bindungsenergie einer chemischen Verbindung zu berechnen, wenn die Energien der anderen Prozesschritte bekannt sind.
Kreisprozesse sind auch für Wärmekraftmaschinen von Bedeutung, weil diese periodisch Zyklen durchlaufen. Dazu ist es nötig, dass das Arbeitsmedium immer wieder die ursprünglichen Zustandsgrößen (z.B. Druck, Temperatur, Dichte, Entropie, Enthalpie, ...) erreicht. Zur Beurteilung der Effizienz eines Kreisprozesses dient ein idealer theoretischer Kreisprozess, der Carnot-Prozess. Der Carnot-Prozess besitzt den maximal möglichen Wirkungsgrad eines Kreisprozesses und ist aufgrund des 2.Hauptsatzes der Thermodynamik praktisch nicht erreichbar.
[Bearbeiten] Technische Kreisprozesse
- Carnot-Prozess
- Diesel-Prozess - Dieselmotor
- Otto-Prozess - Ottomotor
- Seiliger-Prozess - allgemein für Verbrennungsmotoren
- Stirling-Prozess - Stirlingmotor
- Joule- oder Brayton-Prozess - Gasturbine
- Rankine-Prozess oder Clausius-Rankine-Prozess - Dampfturbine, Dampfmaschine
- Ericsson-Prozess - Ericssonmotor
Man unterscheidet zwischen linksgängigen und rechtsgängigen Kreisprozessen.
- Linksgängige Kreisprozesse: Wärmepumpen, Kältemaschinen (zur Umwandlung von Energie in eine Temperatur-Differenz)
- Rechtsgängige Kreisprozesse: Wärmekraftmaschinen (zur Umwandlung einer Temperatur-Differenz in Energie)
