1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1400 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 770 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 1400 kJQL = 770 kJ
W = kJ
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1000 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 550 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 1000 kJQL = 550 kJ
W = kJ
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine nimmt Wärme aus einer Quelle mit 650 °C auf und gibt Wärme an die Umgebung mit 40 °C ab. Ihr tatsächlicher thermischer Wirkungsgrad beträgt 26 %. Bestimme ihren exergetischen Wirkungsgrad ηII, das Verhältnis des tatsächlichen Wirkungsgrads zum Carnot-Wirkungsgrad.
TH = 650 °CTL = 40 °Cη = 26%
ηII = %
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine nimmt Wärme aus einer Quelle mit 900 °C auf und gibt Wärme an die Umgebung mit 20 °C ab. Ihr tatsächlicher thermischer Wirkungsgrad beträgt 30 %. Bestimme ihren exergetischen Wirkungsgrad ηII, das Verhältnis des tatsächlichen Wirkungsgrads zum Carnot-Wirkungsgrad.
TH = 900 °CTL = 20 °Cη = 30%
ηII = %
5.Schwer
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 3900 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 500 °C auf, verrichtet 1950 kJ Arbeit und gibt den Rest an ein Reservoir mit 20 °C ab. Bestimme die gesamte erzeugte Entropie Sgen pro Zyklus.
TH = 500 °CTL = 20 °CQH = 3900 kJW = 1950 kJ
Sgen = kJ/K
6.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 21 °C, während es draußen -5 °C sind, und liefert 10 kW Wärme an das Haus. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 10 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. W = 630 kJ
- 2. W = 450 kJ
- 3. ηII = 39,35 %
- 4. ηII = 39,99 %
- 5. Sgen = 1,608 kJ/K
- 6. Ẇmin = 0,8839 kW
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