1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 3600 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1980 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 3600 kJQL = 1980 kJ
W = kJ
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 4300 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 3010 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme ihren thermischen Wirkungsgrad η.
QH = 4300 kJQL = 3010 kJ
η = %
3.Mittel
Eine reversible Kältemaschine hält einen Kühlraum auf 4 °C, indem sie 5 kW Wärme entzieht, und gibt Wärme an die Umgebung mit 30 °C ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den sie abgibt.
TL = 4 °CTH = 30 °CQ̇L = 5 kW
Q̇H = kW
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 400 °C und einem kalten Reservoir mit 5 °C. Sie nimmt 1900 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 400 °CTL = 5 °CQH = 1900 kJ
Wmax = kJ
5.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf -18 °C in einer Küche mit 32 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 0,5 kW. Bestimme die minimale Antriebsleistung Ẇmin.
TH = 32 °CTL = -18 °CQ̇L = 0,5 kW
Ẇmin = kW
6.Schwer
Ein Kühlschrank hält seinen Kühlraum auf 2 °C in einer Küche mit 35 °C und entzieht dem Kühlraum Wärme mit 0,5 kW. Bestimme die höchstmögliche Leistungszahl COPmax.
TH = 35 °CTL = 2 °CQ̇L = 0,5 kW
COPmax =
Lösungsschlüssel
- 1. W = 1620 kJ
- 2. η = 30 %
- 3. Q̇H = 5,469 kW
- 4. Wmax = 1115 kJ
- 5. Ẇmin = 0,09798 kW
- 6. COPmax = 8,338
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.