Studium Maschinenbau - Thermodynamik, Stirling Kreisprozess (rechtsläufig)

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Stirling Kreisprozess (rechtsläufig)

p-V-Diagramm

T-s-Diagramm

Zustandsänderungen

1-2 isotherme Kompression:

W₁₂ = m·R_i·T₁·ln(V₁/V₂)
Q₁₂ = - m·R_i·T₁·ln(V₁/V₂)

2-3 isochore Erwärmung:

Q₂₃ = m·c_v·(T₃ - T₂)

3-4 isotherme Expansion:

Q₃₄ = m·R_i·T₃·ln(V₄/V₃)
W₃₄ = - m·R_i·T₃·ln(V₄/V₃)

4-1 isochore Expansion:

Q₄₁ = m·c_v·(T₁ - T₄)

Nutzarbeit

|W_St| = Q₃₄ + Q₁₂ = m·R_i·ln(V₁/V₂)·(T₃ - T₁) bzw.
|W_St| = m·R_i·ln(V₄/V₃)·(T₃ - T₁) da V₁ = V₄ und V₂ = V₃

thermischer Wirkungsgrad

η_th = |W_St|/Q₃₄ = 1 - T₁/T₃
(entspricht dem Carnot-Faktor η_c)

Verdichtungsverhältnis (beim Stirling-Prozess)

ε = V₁/V₂