1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2800 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 2100 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 2800 kJQL = 2100 kJ
W = kJ
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 4400 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 2420 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 4400 kJQL = 2420 kJ
W = kJ
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 625 °C und einem kalten Reservoir mit 25 °C. Sie nimmt 5000 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 625 °CTL = 25 °CQH = 5000 kJ
Wmax = kJ
4.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2700 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 400 °C auf und gibt 1196 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 400 °CQH = 2700 kJQL = 1196 kJ
TL = °C
5.Schwer
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2100 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 450 °C auf, verrichtet 756 kJ Arbeit und gibt den Rest an ein Reservoir mit 20 °C ab. Bestimme die gesamte erzeugte Entropie Sgen pro Zyklus.
TH = 450 °CTL = 20 °CQH = 2100 kJW = 756 kJ
Sgen = kJ/K
6.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf 2 °C in einer Küche mit 35 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 2 kW. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 35 °CTL = 2 °CQ̇L = 2 kW
COPmax =
Lösungsschlüssel
- 1. W = 700 kJ
- 2. W = 1980 kJ
- 3. Wmax = 3340 kJ
- 4. TL = 25,03 °C
- 5. Sgen = 1,681 kJ/K
- 6. COPmax = 8,338
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