Environmental Engineering Reference
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anziehendeGravitationskrat F G besteht.AufderErdoberflächekannmandieStärkedieser
Krat durch die Erdbeschleunigung g = , ≈ m ⋅ s beschreiben, und ein Körper
besitzt dann die Exergie
E pot = W pot =( m m ) gh ,
(2.10)
wenn er sich in einer Höhe h über dem Erdboden befindet und die durch den Körper
verdrängte Lut die Masse m besitzt. Bei festen Körpern und Flüssigkeiten kann man die
Korrektur durch m fast immer vernachlässigen, da m etwa 1000fach größer ist als m .
Die elektrische Exergie
E
el
Damit ein Körper eine elektrische Energie besitzt, muss er eine elektrische Ladung q tra-
gen und er muss sich in einem elektrischen Feld befinden, dessen Stärke sich durch das
Potenzial ϕ beschreiben lässt. Verändert der Körper in dem Feld seine Lage, so verändert
sich seine Exergie um
E el =
W el =
q Δ ϕ ,
(2.11)
wobei Δ ϕ die Potenzialdifferenz ist, welche die Lageveränderung beschreibt, also der Grö-
ße gh im Fall der potenziellen Energie entspricht. Die Potenzialdifferenz Δ ϕ nennen wir
gewöhnlich die elektrische Spannung , wir werden aber die elektrische Spannung auch
weiterhin mit diesem Symbol kennzeichnen.
Die thermische Exergie E therm
Die thermische Energie eines Körpers hängt von seiner Temperatur T ab und von der An-
zahl der Atome bzw. Moleküle, die sich in diesem Körper befinden. Diese Anzahl wird
durch die molare Menge n spezifiziert, welche die Einheit[ n ]=mol besitzt, siehe Tab. 2.4 .
In n = mol eines Körpers befinden sich genau n A = ,⋅
≈ ⋅ Atome bzw.
Moleküle. In einem beliebigen Körper befinden sich daher n = nn A Atome bzw. Moleküle,
und die thermische Energie dieses Körpers beträgt
Q = nCT .
(2.12)
C bezeichnet man als die molare Wärmekapazität , für sehr viele Festkörper besitzt sie bei
Zimmertemperatur einen Wert von C ≈ J⋅ K
⋅ mol . Es ist schon mehrfach darauf
hingewiesen worden, dass die Exergie der thermischen Energie geringer ist als diese selbst,
und zwar ergibt sich nach ( 2.6 )
E therm = nC ( T T ),
(2.13)
wobei T die Temperatur der Umgebung ist. In einem System, das nicht abgeschlossen und
sich selbst überlassen ist, kann ein Körper keine Temperatur besitzen, die kleiner ist als die
Umgebungstemperatur.
 
 
 
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