1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1600 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 880 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 1600 kJQL = 880 kJ
W = kJ
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Ein Kühlschrank entzieht seinem Kühlraum Wärme mit 3,64 kW, während sein Verdichter 1,4 kW Leistung aufnimmt. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den er an die Küche abgibt.
Q̇L = 3,64 kWẆ = 1,4 kW
Q̇H = kW
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 700 °C und einem kalten Reservoir mit 10 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.
TH = 700 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1600 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 275 °C auf und gibt 943 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 275 °CQH = 1600 kJQL = 943 kJ
TL = °C
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf 2 °C in einer Küche mit 35 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 1,5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 35 °CTL = 2 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf 2 °C in einer Küche mit 28 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 4,5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 28 °CTL = 2 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. W = 720 kJ
- 2. Q̇H = 5,04 kW
- 3. ηmax = 70,9 %
- 4. TL = 49,92 °C
- 5. Ẇmin = 0,1799 kW
- 6. Ẇmin = 0,4252 kW
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.