Arbeitsschritte im Kreisprozess | ||
Verdichten - Kondensieren - Entspannen - Verdampfen, dargestellt durch alltägliche Beispiele | 
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Wechsel von der Niederdruck auf die Hochdruckseite: Luftkomprimierung mit geschlossener Luftpumpe - Kompressor Wird das Volumen der Pumpe durch Kolbenbewegung bei geschlossenem Auslassventil verdichtet, entspricht dies der Arbeit des Kompressors. Wiederholt man den Vorgang ein paar mal, entsteht neben dem Druck auch Wärme, die auch Teils durch Reibung erzeugt wird. Aggregatszustandswechsel von gasförmig nach flüssig: Spaghetti kochen - Kondensator Beim Kochen von Spaghetti oder Nudeln wird das Wasser in einem Topf mit Deckel zum Kochen gebracht, bevor die Nudeln zugegeben werden. Beim Heben des Deckels entweicht Dampf, der auf der Haut kondensieren und Verbrennungen verursachen kann, da zur Dampfhitze hohe Temperaturen durch die frei werdende Kondensationsenergie hinzukommt. Dieses "alltägliche“ praktische Beispiel zeigt, dass beim Kondensieren sehr viel Energie in Form von Wärme frei wird. Diese besteht aus der Summe von Dampfenergie und Kondensationsenergie. Wechsel von der Hochdruck auf die Niederdruckseite: Gasflasche mit Gasentweichung - Entspannungsventil Eine Gasflasche zur Beheizung zum Beispiel einer Baustelle bildet nach kurzem eine Eisschicht an der Oberfläche der Gasflasche; dies ist ein eindeutiger Nachweis für einen Temperaturabfall. Weiterhin findet ein Druckabfall statt, da die Gasflasche nach einer gewissen Zeit keinen Überdruck mehr hat – sprich leer ist. Aggregatszustandswechsel von flüssig nach gasförmig: Frösteln im Freibad trotz hoher Lufttemperatur - Verdampfer Kommt man bei 20°C Wassertemperatur aus dem Freibadbecken und geht zu seinem Handtuch, verspürt man trotz einer Lufttemperatur von 30°C ein Frösteln und bekommt eine Gänsehaut, wenn auch nur ein leichter Wind geht. Das Wasser verdampft auf der Haut und entzieht jede Menge Wärme - Verdunstungskälte entsteht. Fazit: Die Wärmepumpe "transformiert“ Wärme von niedrigem Wärmeniveau zu Wärme von hohem Niveau. Dabei nutzt die Wärmepumpe Temperaturänderungen und die energiereichen Aggregatzustandswechsel von gasförmig nach flüssig und umgekehrt, die uns aus alltäglichen Beispielen bekannt sind! |
