1.Leicht
Eine Wärmepumpe mit einer Leistungszahl von 3,2 gibt 7 kW Wärme an ein Haus ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇L, den sie der Außenluft entzieht.
COPHP = 3,2Q̇H = 7 kW
Q̇L = kW
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Ein Kühlschrank entzieht seinem Kühlraum Wärme mit 1,29 kW, während sein Verdichter 0,3 kW Leistung aufnimmt. Bestimme seine Leistungszahl COPR.
Q̇L = 1,29 kWẆ = 0,3 kW
COPR =
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 775 °C und einem kalten Reservoir mit 20 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.
TH = 775 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.Mittel
Eine reversible Kältemaschine hält einen Kühlraum auf 2 °C, indem sie 3 kW Wärme entzieht, und gibt Wärme an die Umgebung mit 28 °C ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den sie abgibt.
TL = 2 °CTH = 28 °CQ̇L = 3 kW
Q̇H = kW
5.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 21 °C, während es draußen 5 °C sind, und liefert 12 kW Wärme an das Haus. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 21 °CTL = 5 °CQ̇H = 12 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 3 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 28 °CTL = 2 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇L = 4,813 kW
- 2. COPR = 4,3
- 3. ηmax = 72,03 %
- 4. Q̇H = 3,283 kW
- 5. Ẇmin = 0,6527 kW
- 6. Ẇmin = 0,2835 kW
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