Arbeitsblatt Energiebilanz mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Energiebilanz zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
ErhitzerGlykolgemisch · 20 °C80 °CQ = ?

Ein Strom von Glykolgemisch mit 0,5 kg/s wird von 20 °C auf 80 °C erwärmt. Bestimme die Heizleistung Q.

ṁ = 0,5 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)Tin = 20 °CTout = 80 °C
Q = kW
2.Leicht
ErhitzerEthanol · 15 °C55 °CQ = ?

Ein Strom von Ethanol mit 1 kg/s wird von 15 °C auf 55 °C erwärmt. Bestimme die Heizleistung Q.

ṁ = 1 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)Tin = 15 °CTout = 55 °C
Q = kW
3.Mittel
heiße Seitekalte SeiteEthanol · 120 °C70 °CWasser · 20 °Ct = ? °C

Heißes Ethanol kühlt Wasser in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager ohne Wärmeverlust. Bestimme die Austrittstemperatur des Wassers tout.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 120 → 70 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 20 °C
tout = °C
4.Mittel
heiße Seitekalte SeiteLeichtöl · 160 °C110 °CWasser · 30 °Ct = ? °C

Heißes Leichtöl kühlt Wasser in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager ohne Wärmeverlust. Bestimme die Austrittstemperatur des Wassers tout.

ṁh = 3 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 110 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 30 °C
tout = °C
5.Schwer
heiße Seitekalte SeiteEthanol · 180 °C130 °CWasser · 30 °C45 °C · ṁ = ?15 % Verlust

Heißes Ethanol erwärmt Wasser in einem Wärmeübertrager, der 15 % der vom heißen Strom abgegebenen Wärme an die Umgebung verliert. Bestimme den nötigen Wasserstrom ṁc.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 180 → 130 °Ct: 30 → 45 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Verlust = 15 %
ṁc = kg/s
6.Schwer
heiße Seitekalte SeiteLeichtöl · 120 °C60 °CWasser · 10 °C75 °C · ṁ = ?15 % Verlust

Heißes Leichtöl erwärmt Wasser in einem Wärmeübertrager, der 15 % der vom heißen Strom abgegebenen Wärme an die Umgebung verliert. Bestimme den nötigen Wasserstrom ṁc.

ṁh = 2,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 120 → 60 °Ct: 10 → 75 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Verlust = 15 %
ṁc = kg/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q = 108 kW
  2. 2. Q = 97,6 kW
  3. 3. tout = 39,46 °C
  4. 4. tout = 105,4 °C
  5. 5. ṁc = 3,308 kg/s
  6. 6. ṁc = 0,9855 kg/s

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.