1.Leicht
Eine Wärmepumpe mit einer Leistungszahl von 4,4 gibt 9 kW Wärme an ein Haus ab. Bestimme die elektrische Leistung Ẇ, die sie aufnimmt.
COPHP = 4,4Q̇H = 9 kW
Ẇ = kW
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 3000 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1800 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.
QH = 3000 kJQL = 1800 kJ
η = %
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 550 °C und einem kalten Reservoir mit 25 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.
TH = 550 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 400 °C und einem kalten Reservoir mit 30 °C. Sie nimmt 600 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 400 °CTL = 30 °CQH = 600 kJ
Wmax = kJ
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -18 °C in einer Küche mit 30 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 1,5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 30 °CTL = -18 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 20 °C, während es draußen -5 °C sind, und liefert 7 kW Wärme an das Haus. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 7 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. Ẇ = 2,045 kW
- 2. η = 40 %
- 3. ηmax = 63,78 %
- 4. Wmax = 329,8 kJ
- 5. Ẇmin = 0,2822 kW
- 6. Ẇmin = 0,597 kW
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.