1.Leicht
Ein Kühlschrank entzieht seinem Kühlraum Wärme mit 1,54 kW, während sein Verdichter 0,7 kW Leistung aufnimmt. Bestimme seine Leistungszahl COPR.
Q̇L = 1,54 kWẆ = 0,7 kW
COPR =
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmepumpe mit einer Leistungszahl von 5 gibt 17 kW Wärme an ein Haus ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇L, den sie der Außenluft entzieht.
COPHP = 5Q̇H = 17 kW
Q̇L = kW
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 475 °C und einem kalten Reservoir mit 10 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.
TH = 475 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 400 °C und einem kalten Reservoir mit 25 °C. Sie nimmt 2200 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 400 °CTL = 25 °CQH = 2200 kJ
Wmax = kJ
5.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 21 °C, während es draußen -5 °C sind, und liefert 11 kW Wärme an das Haus. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Eine Wärmepumpe gibt 10 kW Wärme an ein Heizsystem mit 22 °C ab und entzieht die Wärme einer Quelle mit 7 °C. Ihre tatsächliche Leistungszahl beträgt 55 % der Carnot-Leistungszahl zwischen diesen Temperaturen. Bestimme die elektrische Leistung Ẇ, die sie aufnimmt.
TH = 22 °CTL = 7 °CηII = 55%Q̇H = 10 kW
Ẇ = kW
Lösungsschlüssel
- 1. COPR = 2,2
- 2. Q̇L = 13,6 kW
- 3. ηmax = 62,15 %
- 4. Wmax = 1226 kJ
- 5. Ẇmin = 0,9723 kW
- 6. Ẇ = 0,924 kW
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.