1.Leicht
Ein Kühlschrank entzieht seinem Kühlraum Wärme mit 4,81 kW, während sein Verdichter 1,3 kW Leistung aufnimmt. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den er an die Küche abgibt.
Q̇L = 4,81 kWẆ = 1,3 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 715 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.
QH = 1100 kJQL = 715 kJ
η = %
3.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1500 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 325 °C auf und gibt 723 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 325 °CQH = 1500 kJQL = 723 kJ
TL = °C
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 600 °C und einem kalten Reservoir mit 35 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.
TH = 600 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 21 °C, während es draußen -10 °C sind, und liefert 9 kW Wärme an das Haus. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 9 kW
COPmax =
6.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -10 °C in einer Küche mit 28 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 3,5 kW. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 28 °CTL = -10 °CQ̇L = 3,5 kW
COPmax =
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇H = 6,11 kW
- 2. η = 35 %
- 3. TL = 15,16 °C
- 4. ηmax = 64,71 %
- 5. COPmax = 9,489
- 6. COPmax = 6,925
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