1.Leicht
Ein Kühlschrank entzieht seinem Kühlraum Wärme mit 7,03 kW, während sein Verdichter 1,9 kW Leistung aufnimmt. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den er an die Küche abgibt.
Q̇L = 7,03 kWẆ = 1,9 kW
Q̇H = kW
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1100 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 605 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.
QH = 1100 kJQL = 605 kJ
η = %
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine nimmt Wärme aus einer Quelle mit 300 °C auf und gibt Wärme an die Umgebung mit 20 °C ab. Ihr tatsächlicher thermischer Wirkungsgrad beträgt 27 %. Bestimme ihren exergetischen Wirkungsgrad ηII, das Verhältnis des tatsächlichen Wirkungsgrads zum Carnot-Wirkungsgrad.
TH = 300 °CTL = 20 °Cη = 27%
ηII = %
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 700 °C und einem kalten Reservoir mit 5 °C. Sie nimmt 2800 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 700 °CTL = 5 °CQH = 2800 kJ
Wmax = kJ
5.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 20 °C, während es draußen -10 °C sind, und liefert 4 kW Wärme an das Haus. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 4 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 20 °C, während es draußen 7 °C sind, und liefert 10 kW Wärme an das Haus. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 10 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇H = 8,93 kW
- 2. η = 45 %
- 3. ηII = 55,27 %
- 4. Wmax = 2000 kJ
- 5. Ẇmin = 0,4093 kW
- 6. Ẇmin = 0,4435 kW
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