Exergie, Anergie und Wärme [Thermodynamik] |StudyHelp
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- เผยแพร่เมื่อ 5 ต.ค. 2024
- In diesem Video erklärt Marius die Begriffe Exergie, Anergie und Wärme. In diesem Video beschäftigen wir uns mit der Exergie und der Anergie. Zusammengefasst kann gesagt werden, dass sie den nutzbaren und nicht-nutzbaren Teil von Wärme beschreiben. Exergie ist der Teil der Wärme, der durch Abkühlung bis auf Umgebungstemperatur technisch nutzbar ist. Anergie ist die verbleibende Wärmemenge ist zwar als Energie vorhanden, kann jedoch aufgrund der Bedingung des zweiten Hauptsatzes nicht genutzt werden
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Wow,
so eine Erklärung habe ich mir immer gewünscht. Super Erklärt, schnell und knackig, Danke.
Diese Reihe ist wirklich großartig.
Hallo Mr. Outanowhere, vielen Dank für das Lob. In unseren Lernheften sind die Themen noch ausführlicher erklärt. Wusstest du schon das es passend zu den Videos auch Lernhefte gibt. Mehr dazu findest du auf: www.studyhelp.de/shop/produkt/thermodynamik-1/.
Danke für die Erklärung!
Sehr gerne! :)
Richtig klare Erklärung. Vielen Dank!!!
Hallo Alfredo, vielen Dank für das Lob. In unseren Lernheften sind die Themen noch ausführlicher erklärt. Wusstest du schon das es passend zu den Videos auch Lernhefte gibt. Mehr dazu findest du auf: www.studyhelp.de/shop/produkt/thermodynamik-1/.
Eine Frage an StudyHelpTV und die Physik-Cracks: Kann Wärmeenergie theoretisch auch reine Exergie sein? Also wenn der Massestrom 0 K hätte, wäre ja die gesamte Wärmeenergie des Tanks abgeführt, oder besitzt ein Medium mit 0 K noch Anergie?
Falls nicht, dann ist das Konzept doch v.a. dazu hilfreich, in der Realität umsetzbare Prozesse (z.B. Betrieb einer Wärmepumpe mit Kühlmittel jenseits von 0 K) zu beschreiben.
VG!
Sehr hilfreich, danke!
9:35 Wo genau nimmt die Entropie ab? Doch nur im heißeren Teilsystem.
Danke, war hilfreich.
8:50 bis jetzt wird überhaupt nicht klar, warum die Fußbodenheizung besser sein soll, als die Elektroheizung. Die "20°C" kriegen Sie auch geschenkt bei der E-Heizung, da der Heizkörper auch Raumtemperatur hat. Sie müssen die gleiche Wärmemenge Q zuführen, um den Raum zu heizen.
2:55 Die Vorraussetzung ist: "wenn in den zwei Wochen das thermische Gleichgewicht erreicht ist." Dann "kann es keine Wärme mit der Umgebung tauschen"
Der Draht der Elektroheizung, der erhitzt wird ist doch auch bereits 20 Grad warm. Also verhält sich der Draht energetische identisch zu der Fußbodenheizung...
Bei einer Heizung, die Wasser aufheizt und damit den Raum wärmt, wird die chemische Energie im Brennstoff mit einem sehr hohen Wirkungsgrad direkt als Wärme in den Raum abgegeben. Eine Elektroheizung arbeitet zwar mit quasi 100% Wirkungsgrad, jedoch wurde der elektrische Strom für die Heizung mit großen Verlusten erzeugt, das ganze ist also nicht sehr effizient.
Es gibt eine Art Rangfolge der "Energiequalität". Ganz oben sind elektrische und mechanische energie, weil diese theoretische ohne entropieproduktion in andere Energien umgewandelt werden können, in der mitte befindet sich zum beispiel chemische Energie, und ganz unten ist Wärme, als schlechteste aller Energiearten, weil die Umwandlung in jede andere Energieart sehr viel entropie produziert.
Das ist auch der Grund, wesshalb Verbrennungsmotoren und Kraftwerke, die Wärme zu mechanischer Energie und Elektrizität machen, Wirkungsgrade von 32-45% haben.
@@obi-wankenobi9871 Das kann ich an sich nachvollziehen un es klingt logisch, im Exergievergleich wird allerdings dein Punkt nicht deutlich, wenn ich die Heizdrähte auf 30° erhitzte. Mit deiner Erklärung kann also nicht der exergetische Wirkungsgrad erklärt werden.
ist Exergie nicht das, was man eigentlich haben will? (der nutzbare Anteil?) Wieso braucht man die Anergie in der Konstruktion der Bodenheizung? wie ist das sinnvoller? was hat man sich eigentlich gespart?
Niedertemperaturheizungen werden auch LowEx-Systeme genannt (Low Exergie). Wenn die Wärme einen Exergiegehalt von 0,2 hat, dann ist sie "teurer" als wenn die Wärme bei niedrigerer Temperatur nur einen Exergiegehalt von von z.B. 0,1 hat.
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Bester Mann Danke
Vielen Dank Sandro! Wusstest du schon das unsere Lernhefte passend zu den Videos auf www.studyhelp.de/shop gibt?! :) Weiter viel Erfolg im Studium! :)
Mit der Bodenheizung stimmt was nicht. Was spare ich denn, wenn ich das Wasser der Heizung von 20 auf 30 erhitze, anstelle der Luft von 20 auf 30? In beiden Fällen habe ich die 20° geschenkt
eben, checke ich grad auch nicht. man hat ja eh schon Q verwertet, um den Heizkessel auf T von 30 zu bekommen.
Bei mir im TD-Skript steht auch so ein (Verständnis-)Beispiel. in diesem Video wirds zwar angesprochen, aber ohne wirklich den Vorteil davon zu zeigen.
Die Energie ist die gleich, egal ob ich 100 kWh für die Raumheizung brauche, um Wasser oder Luft von 20°C auf 30°C zu erwärmen oder um z.B. Heizwasser von 60 auf 70°C erwärmen (Bsp.: altes Heizsystem mit kleinen Radiatorflächen). Aber die Exergie ist viel geringer, wenn man mit 30°C auskommt und nicht 70°C benötigt. Das erkennt man unter anderem daran, dass Wärmepumpen bei hoher Vorlauftemperatur eine viel höheren Exergiebedarf (elektrische Energie) haben. Gleiches gilt auch bei KWK-Anlagen, je geringer die Vorlauftemperatur ist, desto kleiner ist der Stromverlust. de.wikipedia.org/wiki/Stromverlustkennziffer
Die Exergiemenge ist 1-(T_unten/T_oben) = (T_oben - T_unten) / T_oben und das ist nicht gleich, wenn eine niedrigere (VL)Temperatur des Heizsystems wählt. Jeder simple Kessel, selbst mit Brennwerttechnik, der nur Niedertemperaturwärme aus chemischer Energie (Gas, Öl, Pellets, etc.) oder elektrische Energie (Elektroboiler) erzeugt, ist eine exergetische Wertsenke. Bekanntlich ist Energie eine Erhaltungsgröße, Exergie aber nicht. Wir brauchen daher keine Energieeinsparverordnung (EnEV), sondern eine Exergieeinsparverordnung (ExEV).
@@gunnarkaestle Dann ist es doch sicher sinnvoll, den Heizkörper mit 30°C zu betreiben, anstatt mit 100°C - oder?
@@gunnarkaestle Wie kommen Sie von einer dimensionslosen Größe (Temperaturverhältnisse) auf eine Größe "Exergiemenge", die die Dimension einer Energie hat?
Mega nices Video, aber dein Ton schwankt, mal lauter mal leiser und dann atmest du manchmal volle Kanne rein haha aber sonst mega!!
Elektrischer Strom wird in Ampere gemessen und beschreibt bewegte Landungsträger. Gemeint ist in diesem Fall elektrische Energie (el. Strom mal Spannung mal Zeit). Es stimmt natürlich, dass eine Elektroheizung, die hochexergetische elektrische Energie in lauwarmes Wasser wandelt oder warme Luft, einen mieserablen exergetischen Wirkungsgrad hat. Besser sind Wärmepumpen und KWK-Anlagen, bei denen der Primärenergiefaktor der Wärme sehr viel besser aussieht.
Hallo Gunnar, vielen Dank für das Feedback. In unseren Lernheften sind die Themen noch ausführlicher erklärt. Wusstest du schon das es passend zu den Videos auch Lernhefte gibt. Mehr dazu findest du auf: www.studyhelp.de/shop/produkt/thermodynamik-1/.
Das Video impliziert mit den Temperaturkästchen einen proportionalen Anteil der Exergie an der Wärmeenergie (1. Teil Anergie von 0 K bis Umgebungstemperatur, 2. Teil Exergie von Umgebungstemperatur bis Nutztemperatur). Das ist aber nicht der Fall, da der Exergieanteil durch den Carnot-Faktor 1-(T_inf/T_sup) bestimmt wird.
3:30 Tatsächlich kann die Formel nicht so einfach sein, da immerhin zwei verschiedene Phasen mit unterschiedlichen Wärmekapazitäten (Dampf und Wasser) sind und ein Phasenübergang von Dampf zu Wasser stattfindet. Außerdem: Der Dampfdruck eines Dampf-Wasser-Gemisches ist durch die Temperatur bestimmt, während unklar ist, wie hoch der Druck bei 200 °C ist, d.h. damit fehlt die Masseninformation.
Wenn man/weib/div noch bis zum Absoluten Nullpunkt herunterkühlt, dann kommt noch das Verhalten der Eisphase dazu.
Die mir vorliegende Literatur sieht die Begriffe Anergie und Exergie bei der Umwandlung von Wärme in Arbeit.
9:30 Entropie ist eine extensive Größe.
1:04 Nein es ist Coca Cola - Coke bei 3°
9:00 Am besten ist, Sie unterhalten sich mit unserer Außenministerin über die Elektroautos.
9:00
3:36 Widerspruch zu 3:04 "komplett"
3:04 Die Wärme ist natürlich nicht "komplett" in die Strömung übergegangen, sonst wäre der/die Behälter:In nicht 5°C, sondern 0K kalt.
8:03 ... wenn ...
2:00 wenn es sich um "kochendheißen Dampf" handelt, dann müßte auch ein Anteil von flüssigem Wasser im Topf sein ....Es muß sich natürlich um einen Behälter mit Überdruck handeln.
2:53 Bis auf eine kleine Restmenge Dampf natürlich bei geringem Druck. Sie sind im 2 Phasen- Gebiet.
2:50 Während man/weib/div sich über den Begriff "kochendheißer Dampf noch Gedanken machen kann (z.B. ist Dampf nur im Zweiphasengebiet "kochend heiß", bei höherer Temperatur spricht man/weib/div von "überhitztem Dampf oder Heißdampf), kann es "eiskaltes Wasser" nur beim Gefrierpunkt geben - also nicht bei 5°C. Außerdem befindet sich in dem Behälter immer noch "kochendheißer Dampf", da der Dampf nicht vollständig kondensiert ist im Gefäß und der Druck abgefallen ist (auch hier wieder: Zweiphasengebiet). Die Siedetemperatur hat durch den Druckabfall abgenommen.
2:30 Ich denke, Q_punkt (Wärmestrom) wäre hier besser als nur Q
@@Mantarochen187 Danke für die Er:Innerung. Ich hätte mir das Video sonst nicht noch einmal angesehen. Ich habe schon wieder einen Fehler gefunden.
3:36 "Irgendwo im Weltall" herrschen/frauschen/divschen 3 K oder mehr.