1.Leicht
Ein Kraftwerk liefert eine Nettoleistung von 1000 MW bei einem thermischen Wirkungsgrad von 35 %. Bestimme den zugeführten Wärmestrom Q̇H aus dem Brennstoff.
Ẇ = 1000 MWη = 35%
Q̇H = MW
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 3900 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 3120 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 3900 kJQL = 3120 kJ
W = kJ
3.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2400 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 800 °C auf und gibt 622 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 800 °CQH = 2400 kJQL = 622 kJ
TL = °C
4.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2900 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 250 °C auf und gibt 1819 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 250 °CQH = 2900 kJQL = 1819 kJ
TL = °C
5.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 21 °C, während es draußen 5 °C sind, und liefert 6 kW Wärme an das Haus. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 21 °CTL = 5 °CQ̇H = 6 kW
COPmax =
6.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 22 °C, während es draußen 7 °C sind, und liefert 9 kW Wärme an das Haus. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 9 kW
COPmax =
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇H = 2857 MW
- 2. W = 780 kJ
- 3. TL = 4,975 °C
- 4. TL = 54,99 °C
- 5. COPmax = 18,38
- 6. COPmax = 19,68
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