1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 500 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 325 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.
QH = 500 kJQL = 325 kJ
η = %
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 3800 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 2660 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 3800 kJQL = 2660 kJ
W = kJ
3.Mittel
Eine reversible Kältemaschine hält einen Kühlraum auf -20 °C, indem sie 6,5 kW Wärme entzieht, und gibt Wärme an die Umgebung mit 40 °C ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den sie abgibt.
TL = -20 °CTH = 40 °CQ̇L = 6,5 kW
Q̇H = kW
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 625 °C und einem kalten Reservoir mit 5 °C. Sie nimmt 1100 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 625 °CTL = 5 °CQH = 1100 kJ
Wmax = kJ
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf 4 °C in einer Küche mit 32 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 3 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 32 °CTL = 4 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 21 °C, während es draußen 0 °C sind, und liefert 12 kW Wärme an das Haus. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. η = 35 %
- 2. W = 1140 kJ
- 3. Q̇H = 8,041 kW
- 4. Wmax = 759,3 kJ
- 5. Ẇmin = 0,3031 kW
- 6. Ẇmin = 0,8567 kW
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