1.Leicht
Eine Wärmepumpe mit einer Leistungszahl von 3,9 gibt 7 kW Wärme an ein Haus ab. Bestimme die elektrische Leistung Ẇ, die sie aufnimmt.
COPHP = 3,9Q̇H = 7 kW
Ẇ = kW
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmepumpe mit einer Leistungszahl von 3,2 gibt 18,5 kW Wärme an ein Haus ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇L, den sie der Außenluft entzieht.
COPHP = 3,2Q̇H = 18,5 kW
Q̇L = kW
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 300 °C und einem kalten Reservoir mit 20 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.
TH = 300 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2800 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 600 °C auf und gibt 988 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 600 °CQH = 2800 kJQL = 988 kJ
TL = °C
5.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 20 °C, während es draußen 5 °C sind, und liefert 10 kW Wärme an das Haus. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 10 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -10 °C in einer Küche mit 28 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 1,5 kW. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 28 °CTL = -10 °CQ̇L = 1,5 kW
COPmax =
Lösungsschlüssel
- 1. Ẇ = 1,795 kW
- 2. Q̇L = 12,72 kW
- 3. ηmax = 48,85 %
- 4. TL = 34,95 °C
- 5. Ẇmin = 0,5117 kW
- 6. COPmax = 6,925
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.