1.Leicht
Eine Wärmepumpe mit einer Leistungszahl von 3,1 gibt 13,5 kW Wärme an ein Haus ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇L, den sie der Außenluft entzieht.
COPHP = 3,1Q̇H = 13,5 kW
Q̇L = kW
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmepumpe mit einer Leistungszahl von 3,1 gibt 15,5 kW Wärme an ein Haus ab. Bestimme die elektrische Leistung Ẇ, die sie aufnimmt.
COPHP = 3,1Q̇H = 15,5 kW
Ẇ = kW
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 225 °C und einem kalten Reservoir mit 25 °C. Sie nimmt 2700 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 225 °CTL = 25 °CQH = 2700 kJ
Wmax = kJ
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 425 °C und einem kalten Reservoir mit 10 °C. Sie nimmt 3000 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 425 °CTL = 10 °CQH = 3000 kJ
Wmax = kJ
5.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 20 °C, während es draußen 5 °C sind, und liefert 8 kW Wärme an das Haus. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 8 kW
COPmax =
6.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 22 °C, während es draußen 2 °C sind, und liefert 7 kW Wärme an das Haus. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 22 °CTL = 2 °CQ̇H = 7 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇L = 9,145 kW
- 2. Ẇ = 5 kW
- 3. Wmax = 1084 kJ
- 4. Wmax = 1783 kJ
- 5. COPmax = 19,54
- 6. Ẇmin = 0,4743 kW
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