Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
KücheKühlraumRQ̇H​Q̇L​ = 11,7 kWẆ = 3 kW

Ein Kühlschrank entzieht seinem Kühlraum Wärme mit 11,7 kW, während sein Verdichter 3 kW Leistung aufnimmt. Bestimme seine Leistungszahl COPR.

Q̇L = 11,7 kWẆ = 3 kW
COPR =
2.Leicht
heißes Reservoirkaltes ReservoirEQH​ = 3000 kJQL​ = 2100 kJW

Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 3000 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 2100 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.

QH = 3000 kJQL = 2100 kJ
η = %
3.Mittel
TH​ = 300 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 300 °C und einem kalten Reservoir mit 30 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.

TH = 300 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Mittel
TH​ = 550 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 550 °C und einem kalten Reservoir mit 35 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.

TH = 550 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Schwer
TH​ = 30 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ

Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -10 °C in einer Küche mit 30 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 3 kW. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.

TH = 30 °CTL = -10 °CQ̇L = 3 kW
COPmax =
6.Schwer
TH​ = 35 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ = ?

Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -18 °C in einer Küche mit 35 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 1,5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -18 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW

Lösungsschlüssel

  1. 1. COPR = 3,9
  2. 2. η = 30 %
  3. 3. ηmax = 47,11 %
  4. 4. ηmax = 62,56 %
  5. 5. COPmax = 6,579
  6. 6. Ẇmin = 0,3116 kW

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