1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2600 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1950 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 2600 kJQL = 1950 kJ
W = kJ
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 1600 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1200 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 1600 kJQL = 1200 kJ
W = kJ
3.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 250 °C und einem kalten Reservoir mit 10 °C. Bestimme den höchstmöglichen thermischen Wirkungsgrad ηmax.
TH = 250 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Mittel
Eine reversible (Carnot-)Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 4800 kJ Wärme aus einem Reservoir mit 225 °C auf und gibt 2680 kJ ab. Bestimme die Temperatur TL des kalten Reservoirs in °C.
TH = 225 °CQH = 4800 kJQL = 2680 kJ
TL = °C
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -18 °C in einer Küche mit 28 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 3,5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 28 °CTL = -18 °CQ̇L = 3,5 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf 5 °C in einer Küche mit 28 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 0,5 kW. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 28 °CTL = 5 °CQ̇L = 0,5 kW
COPmax =
Lösungsschlüssel
- 1. W = 650 kJ
- 2. W = 400 kJ
- 3. ηmax = 45,88 %
- 4. TL = 4,984 °C
- 5. Ẇmin = 0,631 kW
- 6. COPmax = 12,09
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