1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2100 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1365 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.
QH = 2100 kJQL = 1365 kJ
η = %
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 3800 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 2850 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.
QH = 3800 kJQL = 2850 kJ
η = %
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 200 °C und einem kalten Reservoir mit 10 °C. Sie nimmt 700 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 200 °CTL = 10 °CQH = 700 kJ
Wmax = kJ
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 750 °C und einem kalten Reservoir mit 30 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.
TH = 750 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -25 °C in einer Küche mit 32 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 4,5 kW. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 32 °CTL = -25 °CQ̇L = 4,5 kW
COPmax =
6.Schwer
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1400 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 550 °C auf, verrichtet 462 kJ Arbeit und gibt den Rest an ein Reservoir mit 10 °C ab. Bestimme die gesamte erzeugte Entropie Sgen pro Zyklus.
TH = 550 °CTL = 10 °CQH = 1400 kJW = 462 kJ
Sgen = kJ/K
Lösungsschlüssel
- 1. η = 35 %
- 2. η = 25 %
- 3. Wmax = 281,1 kJ
- 4. ηmax = 70,37 %
- 5. COPmax = 4,354
- 6. Sgen = 1,612 kJ/K
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