1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 3900 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 2340 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.
QH = 3900 kJQL = 2340 kJ
η = %
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1300 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 780 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 1300 kJQL = 780 kJ
W = kJ
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 275 °C und einem kalten Reservoir mit 15 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.
TH = 275 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 400 °C und einem kalten Reservoir mit 30 °C. Sie nimmt 1700 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 400 °CTL = 30 °CQH = 1700 kJ
Wmax = kJ
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf 5 °C in einer Küche mit 32 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 1,5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 32 °CTL = 5 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -18 °C in einer Küche mit 32 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 32 °CTL = -18 °CQ̇L = 5 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. η = 40 %
- 2. W = 520 kJ
- 3. ηmax = 47,43 %
- 4. Wmax = 934,4 kJ
- 5. Ẇmin = 0,1456 kW
- 6. Ẇmin = 0,9798 kW
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