1.Leicht
Ein Kraftwerk liefert eine Nettoleistung von 750 MW bei einem thermischen Wirkungsgrad von 40 %. Bestimme den Wärmestrom Q̇L, der an das Kühlwasser abgegeben wird.
Ẇ = 750 MWη = 40%
Q̇L = MW
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1200 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 780 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.
QH = 1200 kJQL = 780 kJ
η = %
3.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1000 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 650 °C auf und gibt 296 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 650 °CQH = 1000 kJQL = 296 kJ
TL = °C
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 575 °C und einem kalten Reservoir mit 25 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.
TH = 575 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.Schwer
Zwei Carnot-Maschinen arbeiten hintereinander. Maschine A nimmt Wärme aus einem Reservoir mit 650 °C auf und gibt Wärme an ein Zwischenreservoir mit der Temperatur Tm ab. Maschine B nimmt diese gesamte Wärme auf und gibt Wärme an ein Reservoir mit 10 °C ab. Beide Maschinen verrichten dieselbe Arbeit. Bestimme Tm in °C.
TH = 650 °CTL = 10 °C
Tm = °C
6.Schwer
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 4700 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 850 °C auf, verrichtet 2726 kJ Arbeit und gibt den Rest an ein Reservoir mit 35 °C ab. Bestimme die gesamte erzeugte Entropie Sgen pro Zyklus.
TH = 850 °CTL = 35 °CQH = 4700 kJW = 2726 kJ
Sgen = kJ/K
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇L = 1125 MW
- 2. η = 35 %
- 3. TL = 0,1024 °C
- 4. ηmax = 64,85 %
- 5. Tm = 330 °C
- 6. Sgen = 2,221 kJ/K
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