Thermodynamischer Kreisprozess

Ein thermodynamischer Kreisprozess beschreibt eine Reihe von aufeinander folgenden Zustandsänderungen eines Stoffs oder Stoffgemisches zur Umwandlung von Wärme in mechanische Energie bzw. zur Umwandlung von thermischer und/oder mechanischer Energie in Wärme. Das Arbeitsmedium durchläuft diese Zustandsänderungen kontinuierlich im Kreis und wird somit immer wieder in seinen Ausgangszustand zurückführt.

In Abhängigkeit von der Fließrichtung werden rechtsläufige und linksläufige Kreisprozesse unterschieden. Beim rechtsläufigen Kreisprozess, der zur Bereitstellung von mechanischer Energie dient, wird das Arbeitsmedium bei niedriger Temperatur und geringem Druck mechanisch komprimiert und dann unter Wärmezufuhr verdampft. Anschließend wird die thermische Energie durch die Entspannung des Arbeitsmediums in mechanische Energie umgewandelt. Nach der anschließenden Kondensation durch Wärmeabfuhr erreicht das Arbeitsmedium wieder seinen Ausgangszustand. Durch die Expansion wird mehr Energie zur Verfügung gestellt als zur Kompression aufgewendet wird. Diese Prozesse werden in Kraftanlagen wie beispielsweise der Dampfkraftmaschine angewendet. Beim linksläufigen Kreisprozess, der zur Bereitstellung von Wärme dient, durchläuft das Arbeitsmedium die Zustandsänderungen in umgekehrter Reihenfolge. Die zur Verdampfung hinzugefügte Wärmemenge ist geringer als die im Kondensator gewonnene Wärmemenge. Die linksläufigen Prozesse finden Anwendung in Wärmepumpen und Kältemaschinen.

Englische Übersetzung(en):

thermodynamic cycle