1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 4900 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 3430 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 4900 kJQL = 3430 kJ
W = kJ
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Ein Kühlschrank entzieht seinem Kühlraum Wärme mit 3,08 kW, während sein Verdichter 1,1 kW Leistung aufnimmt. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den er an die Küche abgibt.
Q̇L = 3,08 kWẆ = 1,1 kW
Q̇H = kW
3.Mittel
Eine reversible Kältemaschine hält einen Kühlraum auf 2 °C, indem sie 3,5 kW Wärme entzieht, und gibt Wärme an die Umgebung mit 25 °C ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den sie abgibt.
TL = 2 °CTH = 25 °CQ̇L = 3,5 kW
Q̇H = kW
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 450 °C und einem kalten Reservoir mit 15 °C. Sie nimmt 2900 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 450 °CTL = 15 °CQH = 2900 kJ
Wmax = kJ
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -18 °C in einer Küche mit 32 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 1,5 kW. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 32 °CTL = -18 °CQ̇L = 1,5 kW
COPmax =
6.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf 5 °C in einer Küche mit 28 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 3,5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 28 °CTL = 5 °CQ̇L = 3,5 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. W = 1470 kJ
- 2. Q̇H = 4,18 kW
- 3. Q̇H = 3,793 kW
- 4. Wmax = 1744 kJ
- 5. COPmax = 5,103
- 6. Ẇmin = 0,2894 kW
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.