„Anergie“ – Versionsunterschied
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Die Anergie gibt an, wie viel Energie maximal gewonnen werden könnte, wenn ein System, dessen Energie durch einen Prozess bereits erschöpfend genutzt worden ist, durch einen idealen Prozess in ein neues Gleichgewicht mit einer [[Absoluter_Nullpunkt|absolut kalten]] Umgebung gebracht würde. |
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Das Gegenstück zur Anergie ist die [[Exergie]], welche angibt, wie viel [[Arbeit (Physik)|mechanische Arbeit]] maximal in einem definierten Prozess unter Beteiligung der Umgebung gewonnen werden kann, wenn das System ins thermodynamische Gleichgewicht mit der Umgebung kommt. |
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In einer idealen, d.h. reversibel arbeitenden [[Wärmekraftmaschine]], die zwischen einem Wärmereservoir (z.B. Ofen) und der Umgebung (Wärmesenke) arbeitet, kann immer nur ein Teil der thermischen Energie in technische Arbeit (Exergie) umgewandelt werden. Ein anderer Teil (Anergie) muss zwingend an die Wärmesenke abgeführt werden und kann dann nicht mehr in andere Energieformen umgewandelt werden. In [[Wärmekraftwerk]]en ist diese Wärmesenke, die die Anergie an die Umgebung übergibt, meist als Kühlturm zu erkennen. |
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Ein System, das sich im Gleichgewicht mit der Umgebung befindet, ist also nicht ohne Energie, sondern ohne Exergie und enthält immer noch seine Anergie. |
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Der Anteil der Anergie im reversiblen Wärmekraftprozess ergibt sich aus dem [[Carnot-Wirkungsgrad]] und liegt für die Anergie bei <math>1 - \eta = \frac{T_{min}}{T_{max}}</math>, hängt also nur von den Temperaturen des Wärmereservoirs und der Wärmesenke ab, zwischen denen die Wärmekraftmaschine arbeitet. In einer realen Wärmekraftmaschine gibt es Verluste, die dazu führen, dass sich der Anteil der Anergie auf Kosten der Exergie vergrößert. |
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Für Systeme, die sich oberhalb der Umgebungstemperatur und des Umgebungsdrucks befinden, wird meist vereinfacht gesagt: |
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Anergie + [[Exergie]] = [[Energie]] |
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Beachtet werden muss dabei, dass es sich sowohl bei der Anergie als auch bei der Exergie um Energieformen handelt. Die Unterscheidung erfolgt lediglich anhand der Fähigkeit zur Nutzbarmachung der Energie. |
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== Siehe auch == |
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* {{Literatur |Titel=Technische Thermodynamik Teil 1 |Autor=[[Fran Bošnjaković]], [[Karl-Friedrich Knoche]] |Verlag=Steinkopff Verlag |Ort=Darmstadt |Auflage=8 |Datum=1998 |ISBN=978-3-642-63818-3 |Kapitel=12.4 Anergie |Sprache=de}} |
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* Norbert Elsner, Achim Dittmann: ''Grundlagen der Technischen Thermodynamik, Band 1, Energielehre und Stoffverhalten.'' Akademie Verlag, Berlin 1993, ISBN 3055013905, S. 122 ff. |
* Norbert Elsner, Achim Dittmann: ''Grundlagen der Technischen Thermodynamik, Band 1, Energielehre und Stoffverhalten.'' Akademie Verlag, Berlin 1993, ISBN 3055013905, S. 122 ff. |
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Version vom 2. September 2018, 12:34 Uhr
Als Anergie wird der Bestandteil einer Energie bezeichnet, der in einem Prozess keine Arbeit verrichten kann.
Grundsätzlich gilt der Zusammenhang Energie = Anergie + Exergie.
Beide Begriffe gehen auf Arbeiten von Zoran Rant zurück[1] und differenzieren die thermische Energie in zwei Anteile. Alle anderen Energieformen (mechanisch, elektrisch usw.) sind reine Exergie.
In einer idealen, d.h. reversibel arbeitenden Wärmekraftmaschine, die zwischen einem Wärmereservoir (z.B. Ofen) und der Umgebung (Wärmesenke) arbeitet, kann immer nur ein Teil der thermischen Energie in technische Arbeit (Exergie) umgewandelt werden. Ein anderer Teil (Anergie) muss zwingend an die Wärmesenke abgeführt werden und kann dann nicht mehr in andere Energieformen umgewandelt werden. In Wärmekraftwerken ist diese Wärmesenke, die die Anergie an die Umgebung übergibt, meist als Kühlturm zu erkennen. Der Anteil der Anergie im reversiblen Wärmekraftprozess ergibt sich aus dem Carnot-Wirkungsgrad und liegt für die Anergie bei , hängt also nur von den Temperaturen des Wärmereservoirs und der Wärmesenke ab, zwischen denen die Wärmekraftmaschine arbeitet. In einer realen Wärmekraftmaschine gibt es Verluste, die dazu führen, dass sich der Anteil der Anergie auf Kosten der Exergie vergrößert.
Siehe auch
Literatur
- Fran Bošnjaković, Karl-Friedrich Knoche: Technische Thermodynamik Teil 1. 8. Auflage. Steinkopff Verlag, Darmstadt 1998, ISBN 978-3-642-63818-3, 12.4 Anergie.
- Hans Dieter Baehr, Stephan Kabelac: Thermodynamik. 16. Auflage. Springer-Verlag GmbH, 2016, ISBN 978-3-662-49567-4, 3.3 Die Anwendung des 2. Hauptsatzes auf Energieumwandlungen: Exergie und Anergie.
- Norbert Elsner, Achim Dittmann: Grundlagen der Technischen Thermodynamik, Band 1, Energielehre und Stoffverhalten. Akademie Verlag, Berlin 1993, ISBN 3055013905, S. 122 ff.
Einzelnachweise
- ↑ zitiert nach Fran Bošnjaković, Karl-Friedrich Knoche: Technische Thermodynamik Teil 1. 8. Auflage. Steinkopff Verlag, Darmstadt 1998, ISBN 978-3-642-63818-3, 12.4 Anergie.