1.Leicht
Ein Kühlschrank entzieht seinem Kühlraum Wärme mit 10,32 kW, während sein Verdichter 2,4 kW Leistung aufnimmt. Bestimme seine Leistungszahl COPR.
Q̇L = 10,32 kWẆ = 2,4 kW
COPR =
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Ein Kraftwerk liefert eine Nettoleistung von 750 MW bei einem thermischen Wirkungsgrad von 33 %. Bestimme den zugeführten Wärmestrom Q̇H aus dem Brennstoff.
Ẇ = 750 MWη = 33%
Q̇H = MW
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 750 °C und einem kalten Reservoir mit 40 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.
TH = 750 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 650 °C und einem kalten Reservoir mit 30 °C. Sie nimmt 4000 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 650 °CTL = 30 °CQH = 4000 kJ
Wmax = kJ
5.Schwer
Eine Wärmepumpe gibt 8,5 kW Wärme an ein Heizsystem mit 45 °C ab und entzieht die Wärme einer Quelle mit 5 °C. Ihre tatsächliche Leistungszahl beträgt 30 % der Carnot-Leistungszahl zwischen diesen Temperaturen. Bestimme die elektrische Leistung Ẇ, die sie aufnimmt.
TH = 45 °CTL = 5 °CηII = 30%Q̇H = 8,5 kW
Ẇ = kW
6.Schwer
Eine Wärmepumpe gibt 7 kW Wärme an ein Heizsystem mit 21 °C ab und entzieht die Wärme einer Quelle mit 10 °C. Ihre tatsächliche Leistungszahl beträgt 40 % der Carnot-Leistungszahl zwischen diesen Temperaturen. Bestimme die elektrische Leistung Ẇ, die sie aufnimmt.
TH = 21 °CTL = 10 °CηII = 40%Q̇H = 7 kW
Ẇ = kW
Lösungsschlüssel
- 1. COPR = 4,3
- 2. Q̇H = 2273 MW
- 3. ηmax = 69,39 %
- 4. Wmax = 2686 kJ
- 5. Ẇ = 3,562 kW
- 6. Ẇ = 0,6544 kW
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