Theorie Wärmespeicher

Carnotor

Die Modelle der Trapezkünstlerin und des Kondensatormikrophons bestehen im Kern aus einem Speicher für Drehimpuls bzw. elektrische Ladung. Die zugehörigen Potenziale (Winkelgeschwindigkeit bzw. Spannung) verändern sich aber aus zwei Ursachen
  1. durch Zu- oder Abfuhr von Drehimpuls bzw. elektrischer Ladung
  2. durch Veränderung des Massenträgheitsmoments bzw. der elektrischen Kapazität
Das Flüssigkeitsbildes erklärt das dynamische Verhalten beider Systeme in all seinen Facetten.

Nun darf das Kondensatormikrophon, wie im letzten Abschnitt gezeigt, als Speicher mit einem elektrischen und einen hydraulischen Port modelliert werden. Ein homogener Stoff verhält sich analog, falls man sein thermisch-mechanisches Verhalten mit Hilfe des Carnotors beschreibt. Der Carnotor tauscht Entropie und Volumen mit der Umgebung aus und die zugehörigen Potenziale, Temperatur und Druck, hängen sowohl von der Entropie als auch vom Volumen ab.

Das untenstehende Systemdiagramm zeigt das Modell des Carnotors. Im Gegensatz zu den Modellen, die wir im Teilmodul Carnotor diskutiert haben, sind hier der hydraulische und der thermische Teil der Maschine über die Funktionen p(S,V) und T(S,V) miteinander vernetzt. Weil die zugehörigen Abhängigkeiten je nach Stoff verschieden sein können, sind hier noch keine Stoffgesetze (konstitutive Gleichungen) eingebaut worden. Dies erklärt die beiden Fragezeichen im Systemdiagramm.

Carnotor allgemein