1.Leicht
Ein Kühlschrank entzieht seinem Kühlraum Wärme mit 2,86 kW, während sein Verdichter 1,1 kW Leistung aufnimmt. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den er an die Küche abgibt.
Q̇L = 2,86 kWẆ = 1,1 kW
Q̇H = kW
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Ein Kühlschrank entzieht seinem Kühlraum Wärme mit 3,15 kW, während sein Verdichter 0,9 kW Leistung aufnimmt. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den er an die Küche abgibt.
Q̇L = 3,15 kWẆ = 0,9 kW
Q̇H = kW
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine nimmt Wärme aus einer Quelle mit 750 °C auf und gibt Wärme an die Umgebung mit 10 °C ab. Ihr tatsächlicher thermischer Wirkungsgrad beträgt 51 %. Bestimme ihren exergetischen Wirkungsgrad ηII, das Verhältnis des tatsächlichen Wirkungsgrads zum Carnot-Wirkungsgrad.
TH = 750 °CTL = 10 °Cη = 51%
ηII = %
4.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 4400 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 700 °C auf und gibt 1438 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 700 °CQH = 4400 kJQL = 1438 kJ
TL = °C
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf 2 °C in einer Küche mit 32 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 3,5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 32 °CTL = 2 °CQ̇L = 3,5 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Eine Wärmepumpe gibt 4,5 kW Wärme an ein Heizsystem mit 21 °C ab und entzieht die Wärme einer Quelle mit 5 °C. Ihre tatsächliche Leistungszahl beträgt 40 % der Carnot-Leistungszahl zwischen diesen Temperaturen. Bestimme die elektrische Leistung Ẇ, die sie aufnimmt.
TH = 21 °CTL = 5 °CηII = 40%Q̇H = 4,5 kW
Ẇ = kW
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇H = 3,96 kW
- 2. Q̇H = 4,05 kW
- 3. ηII = 70,51 %
- 4. TL = 44,89 °C
- 5. Ẇmin = 0,3816 kW
- 6. Ẇ = 0,6119 kW
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