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Thermodynamik - Stationärer Fließprozess

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Thermodynamik

Stationärer Fließprozess

Im vorherigen Kapitel wurde ausführlich das geschlossene ruhende System betrachtet. Hierbei wandelten sich dem geschlossenen ruhenden System zugeführte Wärme $Q$ und Arbeit $W$ in innere Energie $U$ um. In diesem Kapitel soll nun ein offenes System mit stationärem Fließprozess betrachtet werden. Bei einem offenen System mit stationärem Fließprozess wandelt sich dem System zugeführte Wärme $Q$ und Arbeit $W$ in Enthalpie, kinetische Energie und potentielle Energie um. 

Ein stationärer Prozess liegt vor, wenn sich der Zustand des betrachteten System mit der Zeit nicht ändert. Für einen stationären Fließprozess bedeutet das, dass die Zustandsgrößen beim Zufluss und Abfluss, die zuströmende und abströmende Stoffmenge $m$ sowie die im System befindliche Menge und die daraus resultierende Energieübertragung über die Systemgrenzen über die Zeit konstant bleiben (z.B. Rohrleitung mit kontinuierlichem Wasserzu- und -ablauf).

Im Folgenden werden die innere Energie $U$, die Enthalpie $H$ und die kinetische und potentielle Energie am offenen System mit stationärem Fließprozess näher erläutert.

Merke

In offenen Systeme mit stationären Prozess wandelt sich die zugeführte Wärme $Q$ und Arbeit $W$ in Enthalpie $H$, kinetische Energie $E_{kin}$ und potentielle Energie $E_{pot}$ um.

In geschlossenen, ruhenden Systeme wandelt sich die zugeführte Wärme $Q$ und Arbeit $W$ in innere Energie $U$ um.