Dissipation

Dissipation

Dissipation (lat. für „Zerstreuung“) bezeichnet in der Physik den Vorgang in einem dynamischen System, bei dem z. B. durch Reibung die Energie einer makroskopisch gerichteten Bewegung, die in andere Energieformen umwandelbar ist, in thermische Energie übergeht, d. h. in Energie einer ungeordneten Bewegung der Moleküle, die dann nur noch teilweise umwandelbar ist. Ein solches System heißt dissipativ. Dieser Begriff kommt in den physikalischen Gebieten der Thermodynamik und der Akustik oder allgemein in der Wellenlehre vor. Ein Beispiel für ein dissipatives System ist die gedämpfte Schwingung.

In der Thermodynamik werden die Arbeiten, die auf Grund von Reibungs-, Drosselungs- oder Stoßvorgängen in thermische Energie (innere Energie) umgewandelt werden, als Dissipationsarbeiten bezeichnet. Es handelt sich dabei um irreversible Vorgänge, bei denen die Entropie zunimmt, anders ausgedrückt: Exergie wird in Anergie umgewandelt (vgl. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik). Diese Arbeiten sind Prozessgrößen, d. h. wegabhängig.

Die sogenannte Dissipationskonstante für einen Heißleiter (Heißleiter, Negative Temperature Coefficient, NTC) ist der Wärmeleitwert, spezifiziert in der Regel für stehende Luft. Bei Kontakt mit Wasser ändert sich die Dissipationskonstante.

In der Werkstofftechnik versteht man im Zusammenhang mit dem Werkstoffkreislauf unter Dissipation den Verbrauch von Rohstoffen - also nicht auszugleichende Verluste, z. B. Korrosion, Abrieb und sonstigen Verlust in breitgestreuter Verteilung über die ganze Erdoberfläche, so dass der Rohstoff nicht zurückgewonnen werden kann.

Inhaltsverzeichnis

Dissipation in der Thermodynamik

Dissipative Vorgänge im geschlossenen System

Zum Beispiel wird durch Reibung zwischen den Kolbenringen und den Zylinderwänden eines Verbrennungsmotors ein Teil der bereits aus Wärmeenergie erzeugten Arbeit in innere Energie zurückverwandelt, so dass die nach außen übertragene Arbeit dadurch geringer wird.

Das Bild veranschaulicht verschiedene dissipative Vorgänge in einem geschlossenen adiabaten System:

Die Arbeit eines Ventilators leistet wegen der starren Systemgrenze keine Volumenänderungsarbeit, wird daher vollständig dissipiert, ebenso die elektrische über Systemgrenze übertragene Arbeit.

Bei einem Temperaturausgleichsprozess innerhalb des Systems könnte über einen Carnot-Prozess reversibel Arbeit erzeugt und nach außen abgegeben werden. Da die Wärme ungenutzt von „warm“ nach „kalt“ fließt, wird ihr exergetischer Anteil dissipiert.

Statt des Drosselprozesses könnte über einen beweglichen Kolben (mit Kraftübertragung nach außen) der Druckausgleich reversibel erfolgen, oder hinter der Düse könnte ein Windrad Arbeit leisten. Auch diese Möglichkeit bleibt ungenutzt, die Arbeit wird dissipiert.

Siehe auch

Literatur

Weblinks


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  • dissipation — DISSIPATION. s. f. Évaporation, consomption, destruction; l action par laquelle une chose se dissipe. La dissipation des esprits. Il se fait une grande dissipation d esprits. La dissipation des biens. La dissipation des finances.Dissipation, dans …   Dictionnaire de l'Académie Française 1798

  • Dissipation — Dis si*pa tion (d[i^]s s[i^]*p[=a] sh[u^]n), n. [L. dissipatio: cf. F. dissipation.] 1. The act of dissipating or dispersing; a state of dispersion or separation; dispersion; waste. [1913 Webster] Without loss or dissipation of the matter. Bacon …   The Collaborative International Dictionary of English

  • dissipation — Dissipation. s. f. v. Evaporation, consumption, destruction, l action par laquelle une chose se dissipe. La dissipation des esprits. il se fait une grande dissipation d esprits. la dissipation des biens. la dissipation des finances. la… …   Dictionnaire de l'Académie française

  • dissipation — [n1] amusement, entertainment, occasionally to excess bender*, binge, blowout, bust*, celebration, circus, distraction, diversion, divertissement, gratification, party, recreation, self indulgence, tear*, toot*, wingding*; concepts 363,386… …   New thesaurus

  • Dissipation — Dissipation, lat. deutsch, Zerstreuung, Verschwendung; dissipiren (lat. dissipare) zerstreuen, verschwenden …   Herders Conversations-Lexikon

  • dissipation — index consumption, debauchery, decentralization, decrease, decrement, dissolution (disintegration), division (act of dividing) …   Law dictionary

  • dissipation — early 15c., act of scattering, from L. dissipationem (nom. dissipatio), noun of action from pp. stem of dissipare (see DISSIPATE (Cf. dissipate)). Meaning intemperate mode of living is from 1784 …   Etymology dictionary

  • dissipation — Dissipation, Dissipatio …   Thresor de la langue françoyse

  • dissipation — ► NOUN 1) dissipated living. 2) the action of dissipating …   English terms dictionary

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