Ist kohle verbrennen ein irreversibler Vorgang?
Hallo liebe community,
Ich hätte ein paar fragen. 1 Ist kohle verbrennen ein irreversibler Vorgang und wenn ja warum? Und was wäre ein Beispiel für einen abgelaufenen irreversiblen Vorgang, der von eien anderen irreversiblen Vorgang, wieder rückwärts laufen lässt? Ich habe gehört man kann eine irrversiblen Vorgang als antrieb benutzen zb bei Maschinen?
2 Antworten
1) Ist kohle verbrennen ein irreversibler Vorgang
Aber sowas von...viel irreversibler gehts kaum noch. Verbrennung wird an Irreversibiltät fast nur noch von Reibung übertroffen.
und wenn ja warum?
Wertvolle, nahezu zu 100 % umwandelbare chemische Energie (Fachbegriff: Exergie) wird in jede Menge nicht mehr umwandelbare (Fachbegriff Anergie), hier in Wärme umgewandelt. Wärme ist sozusagen der Abfallhaufen der Energie.
Anders formuliert: bei jeder Energieumwandlung, bei der Wärme erzeugt wird, wird automatisch auch Entropie erzeugt und da Entropie nie wieder vernichtet werden kann, ist auch jeder Prozess, bei dem Entropie entsteht, automatisch irreversibel.
Das Maß der Irreversibilität lässt sich über den Carnotwirkungsgrad berechnen:
Die maximal bei der Verbrennung von Steinkohle zu erzielende Flammentemperatur beträgt 2200 °C = 2473 K. Wenn wir die Umgebungstemperatur mit 0 °C annehmen, würde der Carnotwirkungsgrad ηc betragen:
ηc = (To - Tu) / To = 2200 / 2473 = 0,89
Das bedeutet, dass selbst unter optimalen Bedingungen mindestens 11 % der chemischen Energie unwiderbringlich, also irreversibel, in nutzlose Wärme bei Umgebungstemperatur (Anergie) umgewandelt wurden.
Ich habe gehört man kann eine irrversiblen Vorgang als antrieb benutzen zb bei Maschinen?
Das stimmt. Sämtliche Verbrennungsmotoren oder Dampfkraftanlagen, die Energieumwandlungen über die Erzeugung von Wärme nutzen, sind irreversibel, aber als Antriebe von allem möglichen bestens geeignet.
Die Verbrennung Kohle ist nicht Irreversibel. Unter Zufuhr von Energie kann man Kohlenstoff und Sauerstoff wieder trennen. Zwar wird die Kohle dabei nicht wieder so aussehen wie vorher, aber Kohlenstoff kann abgeschieden werden.
Den zweiten Teil der Frage habe ich leider nicht verstanden...
Und funktioniert ein (z. B ein kohlekraftwerk) auf basis irreversibler prozesse
Danke für die Antwort. Aber ich dachte jeder reale prozess sei ein irreversibler prozess? Mann muss doch bestimmt Energie von außen einführen um kohlenstoffdioxid in kohle umzuwandeln?