Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad vergleicht zwei Zustände miteinander, den tatsächlichen (realen) und den bestmöglichen also idealen Zustand. Der Wirkungsgrad hat keine Einheit. Er wird in Prozent oder in Form einer Zahl zwischen 0 und 1 angegeben.
Bei Wärmekraftmaschinen, also Dampfmaschinen, Kolbenmotoren oder Turbinen vergleicht man hineingesteckte also zugeführte Energie mit der gewonnenen oder abgeführten Energie. Meistens vergleicht man dabei nicht Energien, sondern Energieumsatz/Zeit also Leistungen.
Beispiel: Bei einem Verbrennungsmotor führt man chemische Energie in Form eines Kraftstoffstromes zu. Wir wollen diese Energie als Gesamtenergie Eges bezeichnen. Nur ein Teil davon wird als mechanische Energie gewonnen, in der Regel 30%. Dies kann man kurz in Form folgender Formel ausdrücken:
Wirkungsgrad= η = Emech / Eges = Pmech / Pges ≈ 0,3 .
Die restlichen 70% der Energie des Verbrennungsmotores werden in Wärme umgewandelt. Das ist gut, um ein Auto im Winter zu heizen, heizt aber auch ordentlich den Motor auf, so dass der Motor aufwändig gekühlt werden muss.
Das Beispiel mit dem Wirkungsgrad des Verbrennungsmotores ist eines von vielen. Man kann auch bei einer Windturbine das Verhältnis von gewonnener Energie/ Windenergie betrachten oder bei einem Elektromotor das Verhältnis von mechanischer Energie/ elektrischer Energie.
| Größe | Symbol | Einheit |
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Wirkungsgrad = Emech/ Eges = Pmech/ Pges
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η eta gesprochen |
oE = ohne Einheit |
Zur Erinnerung:
Eine physikalische Größe beschreibt die messbare Eigenschaft eines Körpers oder Gegenstandes. Die Einheit gibt an, was da gemessen wird. Unter physikalischen Grundgrößen versteht man Größen, die für sich stehen, z.B. die Länge, die in Meter, m, gemessen wird.
Eine zusammengesetzte oder abgeleitete Größe wird aus der Kombination von Grundgrößen gebildet, z.B. Druck = Kraft/Fläche.