1.Leicht
Ein Kraftwerk liefert eine Nettoleistung von 200 MW bei einem thermischen Wirkungsgrad von 42 %. Bestimme den zugeführten Wärmestrom Q̇H aus dem Brennstoff.
Ẇ = 200 MWη = 42%
Q̇H = MW
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmepumpe mit einer Leistungszahl von 3,2 gibt 5 kW Wärme an ein Haus ab. Bestimme die elektrische Leistung Ẇ, die sie aufnimmt.
COPHP = 3,2Q̇H = 5 kW
Ẇ = kW
3.Mittel
Eine reversible Kältemaschine hält einen Kühlraum auf 5 °C, indem sie 8 kW Wärme entzieht, und gibt Wärme an die Umgebung mit 25 °C ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den sie abgibt.
TL = 5 °CTH = 25 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 550 °C und einem kalten Reservoir mit 25 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.
TH = 550 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 21 °C, während es draußen 7 °C sind, und liefert 13 kW Wärme an das Haus. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 13 kW
COPmax =
6.Schwer
Eine Wärmepumpe hält ein Haus auf 20 °C, während es draußen -10 °C sind, und liefert 12 kW Wärme an das Haus. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇H = 476,2 MW
- 2. Ẇ = 1,563 kW
- 3. Q̇H = 8,575 kW
- 4. ηmax = 63,78 %
- 5. COPmax = 21,01
- 6. Ẇmin = 1,228 kW
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