Systemenergie und
Jedes thermodynamische System verfügt über einen bestimmten „Vorrat" an Energie. Dieser setzt sich aus einem äußeren Anteil und einem inneren Anteil (innere Energie) zusammen.Die Summe aus beiden Anteilen ergibt die Gesamtenergie eines thermodynamischen Systems, wobei man in der chemischen Thermodynamik die Änderung des äußeren Anteils gleich null setzt (=).
Wie berechnet man die Energie eines Systems?
Wird am System Arbeit verrichtet und nimmt dadurch die Energie des Systems zu, dann ist E n a c h h e r> E v o r h e r und damit Δ E = E n a c h h e r − E v o r h e r> 0. Damit gilt für die Arbeit, die an einem System verrichtet wird, W> 0.
Wie berechnet man die Energie in einem abgeschlossenen System?
In einem abgeschlossenen System bleibt bei Reibungsfreiheit die gesamte mechanische Energie erhalten. Verschiedenen Energieformen können lediglich ineinander umgewandelt werden (z.B. potentielle Energie, kinetische Energie, Spannenergie). Die Formel W = F ⋅ s zur Berechnung der Arbeit gilt nur, wenn die wirkende Kraft konstant ist.
Wie lässt sich die Energie eines Systems messen?
Die Energie eines Systems lässt sich nicht direkt messen: Wenn man von der Äquivalenz von Masse und Energie absieht, so wirken sich nur Energie unterschiede messbar aus. Die Energiebilanz besagt genauer: Um die Energie eines offenen Systems zu ändern, muss von dessen Umgebung Arbeit am System verrichtet oder Wärme übertragen werden.
Was ist ein abgeschlossenes System?
Abgeschlossen bedeutet, dass keine Kräfte von außen auf die Bestandteile des Systems einwirken und dass kein Energieeaustausch mit der Umgebung stattfindet. Der Energieerhaltungssatz besagt, dass die gesamte mechanische Energie eines solchen abgeschlossenen, reibungsfreien Systems erhalten bleibt.
Was ist ein Umbau des Energiesystems?
Der Umbau des Energiesystems ist ein hochkomplexer Prozess mit vielfältigen Rahmenbedingungen und Parametern auf der einen, aber auch Freiheitsgraden und Gestaltungsmöglichkeiten auf der anderen Seite. Eine umfassende Modellierung des Energiesystems ist für diesen Prozess entscheidend.
Was ist die innere Energie?
„Die innere Energie ist eine Eigenschaft der stofflichen Bestandteile eines Systems und kann nicht erzeugt oder vernichtet werden. Die innere Energie ist eine Zustandsgröße.“ Für abgeschlossene Systeme gilt daher, dass die innere Energie konstant und demzufolge ihre Änderung gleich null ist.