Wirkungsgrade verschiedener Systeme
Verschiedene technische Systeme weisen unterschiedliche typische Wirkungsgrade auf. Einige Beispiele für Wirkungsgrade im Alltag sind:
- Kohlekraftwerk: ca. 40%
- Elektromotor: 90-95%
- Solarzelle: ca. 20%
Bei Wärmekraftmaschinen gibt es einen theoretisch maximalen Wirkungsgrad, der durch den Carnot-Wirkungsgrad begrenzt ist. Dieser hängt von den Temperaturen des warmen und kalten Reservoirs ab.
Der Gesamtwirkungsgrad eines Systems, das aus mehreren Komponenten besteht, lässt sich durch Multiplikation der Einzelwirkungsgrade berechnen. Die Formel für den Gesamtwirkungsgrad lautet: η(ges) = η₁ * η₂ * η₃ * ...
Highlight: Der Gesamtwirkungsgrad eines komplexen Systems ist immer kleiner als der kleinste Einzelwirkungsgrad, da sich die Verluste multiplizieren.
Abschließend wird die Wirkungsgrad Formel noch einmal in verschiedenen Varianten dargestellt, um die Beziehung zwischen Wirkungsgrad, nutzbarer Leistung und zugeführter Leistung zu verdeutlichen: η = P(nutzbar) / P(zugeführt) = E(nutzbar) / E(zugeführt)
Diese Zusammenfassung bietet einen umfassenden Überblick über die Konzepte von Leistung, Energie und Wirkungsgrad, die für das Verständnis von Energieumwandlungsprozessen in der Technik und im Alltag von grundlegender Bedeutung sind.
