Zwei Isothermen und zwei Isochoren ergeben im V-p-Diagramm eine geschlossene Kurve — der Umlauf im Uhrzeigersinn kennzeichnet den Motor.
Jeder Takt ist eine Zustandsänderung, die du schon berechnen kannst.
Isotherme Expansion bei \( T_h \): Volumen wächst, Druck sinkt.
Isochore Abkühlung: Volumen bleibt, Druck sinkt.
Isotherme Kompression bei \( T_k \): Volumen sinkt, Druck steigt.
Isochore Erwärmung: Volumen bleibt, Druck steigt.
Der zugehörige Abschnitt im V-p-Diagramm wird hervorgehoben, rechts steht, was mit dem Gas passiert.
Die beiden gebogenen Abschnitte sind Isothermen — dort gilt das erste Gas-Gesetz. Die beiden senkrechten Abschnitte sind Isochoren — dort gilt das dritte. Der Umlauf führt im Uhrzeigersinn, und genau das kennzeichnet eine Maschine, die Arbeit abgibt.
| Zustand | V in cm³ | p in bar | T in K |
|---|---|---|---|
| 1 | 100 | 6 | 600 |
| 2 | 300 | 2 | 600 |
| 3 | 300 | 1 | 300 |
| 4 | 100 | 3 | 300 |
Rechne die Werte der Tabelle selbst nach.
Isotherm heißt \( p\cdot V \) konstant, also eine gekrümmte Kurve. Isochor heißt senkrecht nach oben oder unten.
Im Uhrzeigersinn gibt die Maschine Arbeit ab (Motor). Gegen den Uhrzeigersinn muss man Arbeit hineinstecken (Kältemaschine).
Ein echter Motor hat abgerundete Ecken, Reibung und undichte Stellen. Das ideale Diagramm ist die Obergrenze.