1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2400 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1320 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 2400 kJQL = 1320 kJ
W = kJ
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 4300 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 2580 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 4300 kJQL = 2580 kJ
W = kJ
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 325 °C und einem kalten Reservoir mit 20 °C. Sie nimmt 2800 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 325 °CTL = 20 °CQH = 2800 kJ
Wmax = kJ
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 375 °C und einem kalten Reservoir mit 10 °C. Sie nimmt 1000 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 375 °CTL = 10 °CQH = 1000 kJ
Wmax = kJ
5.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 22 °C, während es draußen -10 °C sind, und liefert 6 kW Wärme an das Haus. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 22 °CTL = -10 °CQ̇H = 6 kW
COPmax =
6.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -20 °C in einer Küche mit 25 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 3,5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 25 °CTL = -20 °CQ̇L = 3,5 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. W = 1080 kJ
- 2. W = 1720 kJ
- 3. Wmax = 1428 kJ
- 4. Wmax = 563,1 kJ
- 5. COPmax = 9,223
- 6. Ẇmin = 0,6222 kW
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