Die Dampfturbine
Bei der Umwandlung von innerer Energie in mechanische Energie im Ottomotor bewegt sich ein Kolben auf und ab. Diese Auf- und Abbewegung wird dann in eine Drehbewegung umgesetzt. In Energiewandlern hoher Leistung würde eine ruckartige Auf- und Abbewegung eines großen Kolbens zu einem hohen Verschleiß des Materials führen. Es ist viel günstiger, wenn man sich die Kolbenbewegung spart und gleich eine Drehbewegung erzeugt. Diese Überlegungen führten zur Entwicklung der Dampfturbine. Man erzeugt wie bei einer Dampfmaschine in einem Kessel Dampf, der unter einem hohen Druck steht. Den Dampf leitet man zu Düsen, aus denen er mit hoher Geschwindigkeit austritt. Der Dampf trifft dann mit hoher kinetischer Energie auf die etwas schräg stehenden Schaufeln eines Laufrades. Die Schaufeln werden dabei ähnlich wie die Schaufeln eines Windrades zur Seite weggeschoben. Das Laufrad wird in Drehung versetzt. Der Dampf verrichtet auf Kosten seiner kinetischen Energie Beschleunigungsarbeit. Da der Dampf am Anfang der Turbine eine höhere kinetische Energie hat als an ihrem Ende, muss man die Form der Schaufeln anpassen. Sie sind am Ende länger als am Anfang. Dadurch erreicht man ein ungestörtes Weiterströmen des Dampfes in der Turbine. In einer Dampfturbine wird also letztendlich die bei der Verbrennung des Brennstoffes am Dampfkessel freiwerdende innere Energie in mechanische Energie umgewandelt. Der Wirkungsgrad einer Dampfturbine ist etwa 35 %, der einer Dampfmaschine kleiner als 20 %. In Kraftwerken, die besser Energiewerke heißen müssten, treiben die Dampfturbinen einen elektrischen Generator an. Die von den Dampfturbinen abgegebene mechanische Energie wird hier in elektrische Energie umgewandelt.