Der thermische Wirkungsgrad
Der thermische Wirkungsgrad einer Maschine zeigt, wieviel Prozent der eingebrachten Wärmeenergie am Ende tatsächlich dem Nutzen der Maschine zur Verfügung steht.
Beziehungsweise zeigt er, wieviel Prozent der Energie entwertet, also unbrauchbar, wird.
Der thermische Wirkungsgrad ist also der Quotient aus der durch die Maschine verrichteten Arbeit durch die gesamte aufgebrachte Wärmeenergie:
$\eta = \frac{W}{Q}$
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Merke
Dieser mögliche Wirkungsgrad hat aufgrund des 2. Hauptsatz der Thermodynamik ein Maximum kleiner als 1.
Bei Wärmekraftmaschinen ist der Wirkungsgrad höher, je höher die Temperaturdifferenz ist.
Der ideale Wirkungsgrad berechnet sich also:
$\eta_{max} = 1-\frac{T_1}{T_2}$
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Info
Reale Wärmekraftmaschinen verlieren aber auch noch Energie als Wärme an die Umgebung und durch Reibung. Der Wirkungsgrad liegt also noch unter dem idealen Wirkungsgrad.