Druckluft als Energiespeicher

[moebius]

AW: Druckluft als Energiespeicher

ist alles richtig, die Energie steckt, genau genommen, im Gesamtsystem, bestehend aus Behälter und komprimierter Luft.

Und das erste und letzte "Gesamtsystem" ist wohl das UNIVERSUM, soll ich im Auftrag der Kosmologen mitteilen ...​

 

[Hartmut]

AW: Druckluft als Energiespeicher

Du bringst hier anscheinend die thermische Energie der Behälterwand rein, die hier aber nicht nutzbar ist. Die Energie, die hier nutzbar ist ist die Verformungsenergie des Druckbehälters. Wegen der hohen 'Federkonstante' und der folglich geringen Auslenkung nimmt der Behälter aber nur wenig Energie auf.

lg,
Muzmuz

Das ist der springende Punkt: Die Nutzbarkeit der Energie.

Die thermische Energie der Behälterwand ist im vorliegenden Falle nicht nutzbar, im Gegensatz zur thermischen Energie des Gases.

Die Verformungsenergie des Druckbehälters ist wegen des grossen Elastizitätsmoduls von Stahl ('Federkonstante') und der resultierenden geringen Verschiebungen (HOOKEsches Gesetz) gering.
Wie gering sie tatsächlich ist, wäre eine Übungsaufgabe für mich.

 

[Muzmuz]

AW: Druckluft als Energiespeicher

Selbiges hier - aber nicht die thermische Energie (sprich: Wärme) des Gases wird hier genutzt, sondern die Volumenarbeit p*dV. In der Praxis wird das Gas beim Arbeiten sogar Wärme aus der Umgebung aufnehmen, weil es polytrop expandiert.

 

[moebius]

AW: Druckluft als Energiespeicher

Das ist der springende Punkt: Die Nutzbarkeit der Energie.
...

Von der menschlichen Energie ganz zu (= schweigen), soll ich nicht im Auftrag von Teilhard de CHARDIN mitteilen ...​

 

[EarlyBird]

AW: Druckluft als Energiespeicher

Von der menschlichen Energie ganz zu (= schweigen), soll ich nicht im Auftrag von Teilhard de CHARDIN mitteilen ...​

Die ist aber proportional zur Motivation!

 

[moebius]

AW: Druckluft als Energiespeicher

Die ist aber proportional zur Motivation!

Direkt proportional oder umgekehrt proportional - soll ich im Auftrag der Mathematiker fragen ...​

 

[EarlyBird]

AW: Druckluft als Energiespeicher

Direkt proportional oder umgekehrt proportional - soll ich im Auftrag der Mathematiker fragen ...​

Hm - bei mir ist sie direkt proportional - aber das muss ja nicht auf JEDEN Menschen zutreffen!

 

[Hartmut]

AW: Druckluft als Energiespeicher

Selbiges hier - aber nicht die thermische Energie (sprich: Wärme) des Gases wird hier genutzt, sondern die Volumenarbeit p*dV. In der Praxis wird das Gas beim Arbeiten sogar Wärme aus der Umgebung aufnehmen, weil es polytrop expandiert.

Mit deinem Einwand habe ich gerechnet, weil ich ihn provoziert habe.

Ich habe mich auf die kinetische Gastheorie gestützt, nach der die thermische Energie (Wärme) proportional zur mittleren kinetischen Energie aller Gasteilchen ist. Bei ihren Stössen mit der Behälterwand übertragen die Gasteilchen Impuls, dessen zeitliche Änderung die Kraft darstellt, die auf die Wand wirkt. Kraft pro Fläche ist Druck p.

Bei einer adiabatischen Expansion des Gases (kein Wärmeaustausch mit der Umgebung) wird die Volumenarbeit p*dV völlig auf Kosten der thermischen Energie des Gases geleistet, das Gas kühlt sich ab.

Du hast recht, dass bei einer polytropen Expansion (liegt zwischen isothermer und adiabatischer Expansion) das Gas auch Wärme aus der Umgebung aufnimmt.

Bei jeder technischen Vorrichtung muss man sich eben überlegen, welcher Prozess abläuft.

 

[scriberius]

AW: Druckluft als Energiespeicher

na, jetzt geht es aber ganz schön ins Detail - warum auch nicht. Die Thermodynamik ist ein interessantes Thema.

 

[moebius]

AW: Druckluft als Energiespeicher

na, jetzt geht es aber ganz schön ins Detail - warum auch nicht. Die Thermodynamik ist ein interessantes Thema.

Vor allem für Physiker und Ingeniöre ...​