Offene thermodynamische Systeme

Ein offenes System kann über die Systemgrenze hinweg mit seiner Umgebung mechanische Arbeit und Wärme austauschen. Darüber hinaus kann das offene System Masse auf die Umgebung übertragen und umgekehrt. Das offene System ist also durchlässig für Arbeit, Wärme und Masse.

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Interaktive Abbildung: Mantelstromtriebwerk als Beispiel eines offenen thermodynamischen Systems

Ein typisches Beispiel für ein offenes System ist eine Turbine, wobei die Systemgrenze (Turbinengehäuse) dabei als starr betrachtet wird. Die Turbine saugt Luft über die Systemgrenze hinweg an, was zu einem entsprechenden Massenstrom führt. Die angesaugte Luft wird anschließend unter Arbeitsaufwand verdichtet und unter Wärmezufuhr zur Expansion gebracht. Die Expansion des Gases führt zum Antrieb der Turbinenwelle. Dabei wird Nutzarbeit nach außen abgeführt. Anschließend verlässt der expandierte Luftstrom die Turbine.

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Interaktive Abbildung: Mantelstromtriebwerk als Beispiel eines offenen thermodynamischen Systems

Nähere Informationen über die thermodynamischen Vorgänge finden sich im Hauptkapitel Offene Systeme.

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