1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1500 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 900 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 1500 kJQL = 900 kJ
W = kJ
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2100 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1365 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 2100 kJQL = 1365 kJ
W = kJ
3.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1600 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 450 °C auf und gibt 715 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 450 °CQH = 1600 kJQL = 715 kJ
TL = °C
4.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1200 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 475 °C auf und gibt 526 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 475 °CQH = 1200 kJQL = 526 kJ
TL = °C
5.Schwer
Eine Carnot-Wärmekraftmaschine nimmt 40 kW Wärme aus einer Quelle mit 500 °C auf und gibt Wärme an die Umgebung mit 30 °C ab. Ihre gesamte Arbeit treibt eine Carnot-Kältemaschine an, die einem Gefrierraum mit -30 °C Wärme entzieht und ebenfalls Wärme an die Umgebung mit 30 °C abgibt. Bestimme den Wärmestrom Q̇L, der dem Gefrierraum entzogen wird.
TH = 500 °CT0 = 30 °CTL = -30 °CQ̇H = 40 kW
Q̇L = kW
6.Schwer
Zwei Carnot-Maschinen arbeiten hintereinander. Maschine A nimmt Wärme aus einem Reservoir mit 500 °C auf und gibt Wärme an ein Zwischenreservoir mit der Temperatur Tm ab. Maschine B nimmt diese gesamte Wärme auf und gibt Wärme an ein Reservoir mit 15 °C ab. Beide Maschinen haben denselben thermischen Wirkungsgrad. Bestimme Tm in °C.
TH = 500 °CTL = 15 °C
Tm = °C
Lösungsschlüssel
- 1. W = 600 kJ
- 2. W = 735 kJ
- 3. TL = 50,01 °C
- 4. TL = 54,79 °C
- 5. Q̇L = 98,54 kW
- 6. Tm = 198,8 °C
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