1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2600 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1690 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 2600 kJQL = 1690 kJ
W = kJ
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 3200 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 2080 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 3200 kJQL = 2080 kJ
W = kJ
3.Mittel
Eine reversible Kältemaschine hält einen Kühlraum auf -30 °C, indem sie 5,5 kW Wärme entzieht, und gibt Wärme an die Umgebung mit 30 °C ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den sie abgibt.
TL = -30 °CTH = 30 °CQ̇L = 5,5 kW
Q̇H = kW
4.Mittel
Eine reversible Kältemaschine hält einen Kühlraum auf -18 °C, indem sie 5,5 kW Wärme entzieht, und gibt Wärme an die Umgebung mit 20 °C ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den sie abgibt.
TL = -18 °CTH = 20 °CQ̇L = 5,5 kW
Q̇H = kW
5.Schwer
Eine Wärmepumpe gibt 14,5 kW Wärme an ein Heizsystem mit 22 °C ab und entzieht die Wärme einer Quelle mit 2 °C. Ihre tatsächliche Leistungszahl beträgt 40 % der Carnot-Leistungszahl zwischen diesen Temperaturen. Bestimme die elektrische Leistung Ẇ, die sie aufnimmt.
TH = 22 °CTL = 2 °CηII = 40%Q̇H = 14,5 kW
Ẇ = kW
6.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -25 °C in einer Küche mit 32 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 1 kW. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 32 °CTL = -25 °CQ̇L = 1 kW
COPmax =
Lösungsschlüssel
- 1. W = 910 kJ
- 2. W = 1120 kJ
- 3. Q̇H = 6,857 kW
- 4. Q̇H = 6,319 kW
- 5. Ẇ = 2,456 kW
- 6. COPmax = 4,354
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