1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1600 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1120 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 1600 kJQL = 1120 kJ
W = kJ
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Ein Kraftwerk liefert eine Nettoleistung von 100 MW bei einem thermischen Wirkungsgrad von 38 %. Bestimme den Wärmestrom Q̇L, der an das Kühlwasser abgegeben wird.
Ẇ = 100 MWη = 38%
Q̇L = MW
3.Mittel
Eine reversible Kältemaschine hält einen Kühlraum auf -25 °C, indem sie 1 kW Wärme entzieht, und gibt Wärme an die Umgebung mit 40 °C ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den sie abgibt.
TL = -25 °CTH = 40 °CQ̇L = 1 kW
Q̇H = kW
4.Mittel
Eine reversible Kältemaschine hält einen Kühlraum auf -5 °C, indem sie 5,5 kW Wärme entzieht, und gibt Wärme an die Umgebung mit 35 °C ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den sie abgibt.
TL = -5 °CTH = 35 °CQ̇L = 5,5 kW
Q̇H = kW
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf 5 °C in einer Küche mit 28 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 3 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 28 °CTL = 5 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -25 °C in einer Küche mit 25 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 3 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 25 °CTL = -25 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. W = 480 kJ
- 2. Q̇L = 163,2 MW
- 3. Q̇H = 1,262 kW
- 4. Q̇H = 6,32 kW
- 5. Ẇmin = 0,2481 kW
- 6. Ẇmin = 0,6045 kW
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