1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2100 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1260 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 2100 kJQL = 1260 kJ
W = kJ
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Ein Kühlschrank entzieht seinem Kühlraum Wärme mit 2,2 kW, während sein Verdichter 1,1 kW Leistung aufnimmt. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den er an die Küche abgibt.
Q̇L = 2,2 kWẆ = 1,1 kW
Q̇H = kW
3.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 3100 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 300 °C auf und gibt 1531 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 300 °CQH = 3100 kJQL = 1531 kJ
TL = °C
4.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1600 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 325 °C auf und gibt 771 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 325 °CQH = 1600 kJQL = 771 kJ
TL = °C
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -10 °C in einer Küche mit 30 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 1 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 30 °CTL = -10 °CQ̇L = 1 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -18 °C in einer Küche mit 35 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 3,5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 35 °CTL = -18 °CQ̇L = 3,5 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. W = 840 kJ
- 2. Q̇H = 3,3 kW
- 3. TL = 9,912 °C
- 4. TL = 15,08 °C
- 5. Ẇmin = 0,152 kW
- 6. Ẇmin = 0,727 kW
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