1.Leicht
Ein Kühlschrank entzieht seinem Kühlraum Wärme mit 2,46 kW, während sein Verdichter 0,6 kW Leistung aufnimmt. Bestimme seine Leistungszahl COPR.
Q̇L = 2,46 kWẆ = 0,6 kW
COPR =
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Ein Kraftwerk liefert eine Nettoleistung von 750 MW bei einem thermischen Wirkungsgrad von 45 %. Bestimme den Wärmestrom Q̇L, der an das Kühlwasser abgegeben wird.
Ẇ = 750 MWη = 45%
Q̇L = MW
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine nimmt Wärme aus einer Quelle mit 300 °C auf und gibt Wärme an die Umgebung mit 15 °C ab. Ihr tatsächlicher thermischer Wirkungsgrad beträgt 35 %. Bestimme ihren exergetischen Wirkungsgrad ηII, das Verhältnis des tatsächlichen Wirkungsgrads zum Carnot-Wirkungsgrad.
TH = 300 °CTL = 15 °Cη = 35%
ηII = %
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine nimmt Wärme aus einer Quelle mit 300 °C auf und gibt Wärme an die Umgebung mit 25 °C ab. Ihr tatsächlicher thermischer Wirkungsgrad beträgt 26 %. Bestimme ihren exergetischen Wirkungsgrad ηII, das Verhältnis des tatsächlichen Wirkungsgrads zum Carnot-Wirkungsgrad.
TH = 300 °CTL = 25 °Cη = 26%
ηII = %
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -18 °C in einer Küche mit 30 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 2 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 30 °CTL = -18 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Eine Wärmepumpe gibt 10,5 kW Wärme an ein Heizsystem mit 45 °C ab und entzieht die Wärme einer Quelle mit 2 °C. Ihre tatsächliche Leistungszahl beträgt 35 % der Carnot-Leistungszahl zwischen diesen Temperaturen. Bestimme die elektrische Leistung Ẇ, die sie aufnimmt.
TH = 45 °CTL = 2 °CηII = 35%Q̇H = 10,5 kW
Ẇ = kW
Lösungsschlüssel
- 1. COPR = 4,1
- 2. Q̇L = 916,7 MW
- 3. ηII = 70,39 %
- 4. ηII = 54,19 %
- 5. Ẇmin = 0,3762 kW
- 6. Ẇ = 4,055 kW
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