Techniklexikon

Mollier-Diagramme

Thermodynamik und statistische Physik, thermodynamische Zustandsdiagramme, bei denen die molare Enthalpie h als eine Koordinate dient. Mollier-Diagramme sind vor allem in der Technik, insbesondere der Dampftechnik, vielbenutzte Diagramme. Sie wurden 1904 von Richard Mollier eingeführt. In diesen Diagrammen fasst man h beispielsweise als Funktion vom Druck p und der Temperatur T auf. Die so definierte Funktion h(p, T) lässt sich als Fläche in einem dreiachsigen Koordinatensystem darstellen. Aus dieser Darstellung erhält man für p = const. eine Schar von h-T-Diagrammen (Abb.1), für T = const. eine solche von h-p-Diagrammen. Abb.2 zeigt ein h-p-Diagramm für Wasserdampf. Die vertikalen Kurvenstücke bedeuten die Verdampfungswärme. Man kann auch den festen Aggregatzustand in das Diagramm einbeziehen und damit auch die Erstarrungswärme. Solche Diagramme sind besonders für die thermodynamische Behandlung in der Kältetechnik geeignet. Weitere Mollier-Diagramme sind das h-s- und das h-x-Diagramm. Letzteres stellt die Abhängigkeit der Enthalpie h vom Feuchtegrad x eines Wasserdampf-Luftgemisches dar und eignet sich besonders für thermodynamischen Berechnungen mit feuchter Luft oder Gasen. h-s-Diagramme (Abb. 3), bei denen als Abzisse die Entropie gewählt wird, werden häufig für Wasserdampf dargestellt und heisst dann Wasserdampftafel. Entropische Zustandsänderungen erfolgen im h-s-Diagramm parallel zur Ordinatenachse. Die hierbei auftretende Enthalpieänderung ist in erster Näherung ein Mass für die an oder von einem stoffdurchlässigen System verrichtete spezifische technische Arbeit. Im Nassdampfgebiet verlaufen die Isobaren als steigende Geraden. Ihr Anstieg wird durch die absolute Temperatur bestimmt: . Im Überhitzungsgebiet ist die Neigung der Isobaren gegen die Abzisse um so grösser, je höher die Temperatur ist.

Mollier-Diagramme 1: h-T-Diagramm von Wasserdampf.

Mollier-Diagramme 2: h-p-Diagramm von Wasserdampf.

Mollier-Diagramme 3: h-s-Diagramm von Wasserdampf. D.G.: Linien gleichen Dampfgehalts; D.G. = 0,8 bedeutet 80% Dampf, 20% Flüssigkeit.