1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2500 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1625 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.
QH = 2500 kJQL = 1625 kJ
η = %
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 4400 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 3300 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 4400 kJQL = 3300 kJ
W = kJ
3.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2700 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 650 °C auf und gibt 887 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 650 °CQH = 2700 kJQL = 887 kJ
TL = °C
4.Mittel
Eine reversible Kältemaschine hält einen Kühlraum auf -5 °C, indem sie 4,5 kW Wärme entzieht, und gibt Wärme an die Umgebung mit 25 °C ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den sie abgibt.
TL = -5 °CTH = 25 °CQ̇L = 4,5 kW
Q̇H = kW
5.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 21 °C, während es draußen 7 °C sind, und liefert 6 kW Wärme an das Haus. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 6 kW
COPmax =
6.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 22 °C, während es draußen 5 °C sind, und liefert 5 kW Wärme an das Haus. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 22 °CTL = 5 °CQ̇H = 5 kW
COPmax =
Lösungsschlüssel
- 1. η = 35 %
- 2. W = 1100 kJ
- 3. TL = 30,12 °C
- 4. Q̇H = 5,003 kW
- 5. COPmax = 21,01
- 6. COPmax = 17,36
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