1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 800 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 480 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 800 kJQL = 480 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 1,5 kW Wärme entzieht, und gibt Wärme an die Umgebung mit 20 °C ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den sie abgibt.
TL = -30 °CTH = 20 °CQ̇L = 1,5 kW
Q̇H = kW
4.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2300 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 725 °C auf und gibt 745 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 725 °CQH = 2300 kJQL = 745 kJ
TL = °C
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -10 °C in einer Küche mit 25 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 1,5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 25 °CTL = -10 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 21 °C, während es draußen -5 °C sind, und liefert 7 kW Wärme an das Haus. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 7 kW
COPmax =
Lösungsschlüssel
- 1. W = 320 kJ
- 2. W = 1120 kJ
- 3. Q̇H = 1,808 kW
- 4. TL = 50,16 °C
- 5. Ẇmin = 0,1995 kW
- 6. COPmax = 11,31
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