1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 4700 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 3055 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.
QH = 4700 kJQL = 3055 kJ
η = %
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2600 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1560 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.
QH = 2600 kJQL = 1560 kJ
η = %
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 225 °C und einem kalten Reservoir mit 20 °C. Sie nimmt 1400 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 225 °CTL = 20 °CQH = 1400 kJ
Wmax = kJ
4.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 4300 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 600 °C auf und gibt 1370 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 600 °CQH = 4300 kJQL = 1370 kJ
TL = °C
5.Schwer
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 4300 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 650 °C auf, verrichtet 1763 kJ Arbeit und gibt den Rest an ein Reservoir mit 20 °C ab. Bestimme die gesamte erzeugte Entropie Sgen pro Zyklus.
TH = 650 °CTL = 20 °CQH = 4300 kJW = 1763 kJ
Sgen = kJ/K
6.Schwer
Zwei Carnot-Maschinen arbeiten hintereinander. Maschine A nimmt Wärme aus einem Reservoir mit 1150 °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 = 1150 °CTL = 15 °C
Tm = °C
Lösungsschlüssel
- 1. η = 35 %
- 2. η = 40 %
- 3. Wmax = 576,1 kJ
- 4. TL = 5,04 °C
- 5. Sgen = 3,996 kJ/K
- 6. Tm = 367,2 °C
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