809
🖩
Der menschliche Körper kann die in den Nahrungsmitteln enthaltene Energie zu über 30% in mechanische Arbeit umsetzen. Ist es möglich, ihn als Wärmekraftmaschine zu betrachten? (Begründung!)
1296
🖩
In einem Kraftwerk werden im Jahresmittel 10 MJ zur Erzeugung von 1 kWh verbraucht. Das Kraftwerk arbeitet mit einer Dampftemperatur von 530°C und einer Kondensatortemperatur von 40°C.
Wie groß sind der effektive bzw. der thermische Wirkungsgrad?
1297
🖩
Eine Wärmepumpe verwendet Grundwasser von 8°C und soll eine Wassertemperatur von 55°C erreichen. Die notwendige Heizleistung für die Wohnung beträgt 10 kW. Welche Leistung muss die Wärmepumpe mindestens erbringen?
1298
🖩
Wie groß ist der ideale Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine, die zwischen 60°C und 171°C arbeitet? Wie weit müsste die höhere Temperatur angehoben werden, damit ein idealer Wirkungsgrad von 40% erzielt wird?
3449
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Stellt die skizzierte isotherme Expansion eines Gases unter Verrichtung von Arbeit eine Wärmekraftmaschine dar? …
3451
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Eine Wärmekraftmaschine entnimmt einem Wärmebehälter eine Wärmemenge bei einer bestimmten Temperatur und gibt eine …
3452
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isotherme Expansion
Bei isothermer Expansion eines Gases unter Verrichtung maximaler Arbeit kann Wärme …
3454
❓
Die Skizze stellt eine schematische Darstellung des Energieflusses einer Wärmekraftmaschine dar.
Aus der Energieerhaltung folgt `Q_2+W = `____.
Daher stellt für zum Beispiel einen Wirkungsgrad `eta` von 30% die Abwärme `Q_2` ____ % der insgesamt verbrauchten Wärmemenge `Q_1` dar.
3455
🖩
Bei einer Rakete bilden sich Verbrennungsgase mit einer Anfangstemperatur `T_1` und verlassen diese mit einer niedrigeren Temperatur `T_2`. Dabei sinkt ihre innere Energie von `3/2 m*R_"S"*T_1` auf `3/2 m*R_"S"*T_2`.
Geben Sie den Wirkungsgrad `η` in möglichst einfacher Form unter der Annahme an, dass sich die gesamte Differenz der inneren Energien in kinetische Energie der Rakete verwandelt.
3456
🖩
Ein Automotor gibt eine mechanische Leistung von 30 kW bei einem Benzinverbrauch von 10 Liter pro Stunde ab.
Wie groß ist der thermodynamische Wirkungsgrad?
3457
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Ein Wirkungsgrad `1>= η>1-T_2/T_1` für eine Wärmekraftmaschine wäre gleichbedeutend mit …
3458
❓
Der Temperaturausgleich ist ein irreversibler Vorgang, bei dem eine Wärmemenge `Q_1` von einem Körper der Temperatur `T_1` zu einem Körper der Temperatur `T_2 < T_1` fließt.
Die größtmögliche Arbeit, die bei reversiblem Ablauf gewonnen werden kann, ist `W =`____, mit dieser Arbeit könnte man `Q_1` wieder zum ersten Körper zurückbefördern, wobei man dem zweiten Körper eine Wärmemenge `Q_2 = `____ entnehmen müsste.
3459
✅ *
Die Erhöhung des Wirkungsgrades einer Wärmekraftmaschine auf einen Wert nahe an 1 ist dadurch möglich, dass man …
3460
🖩
Ein Muskel besitzt einen Wirkungsgrad von etwa 30%. Welches Temperaturverhältnis müsste mindestens vorliegen, wenn er als Wärmekraftmaschine arbeitet?
3461
❓
Für eine ideale, reversibel arbeitende Wärmekraftmaschine gilt stets `ΔW/Q_1=(T_1-T_2)/T_1`.
Daraus folgt für ihre Umkehrung, die ideale Wärmepumpe `Q_1/{ΔW}= `____.
Für eine reale Wärmepumpe gilt `Q_1/{ΔW} `_____.
3462
🖩
Eine Klimaanlage ist als Wärmepumpe ausgeführt und soll täglich 55 kWh Wärmeenergie über die Heizkörper abgeben.
Zeichnen Sie die richtigen Pfeilrichtungen in das Diagramm ein.
Es gilt `Q_1/{DeltaW} >= T_1/(T_1-T_2)`
Wie viel elektrische Energie ist täglich mindestens erforderlich?
Wie viel Wärmeenergie wird der Außenluft entnommen?
3463
🖩
Bei einem Kühlschrank strömt dauernd von außen mit 40 W Wärmeenergie pro Zeit ins Kühlfach, die unter einem elektrischen Leistungsaufwand von 20 W wieder nach außen in die wärmere Umgebung geschafft werden müssen. Wie groß ist das Verhältnis von abgegebener Wärmeleistung zu elektrischer Leistung?
3464
❓
Zwischen zwei Körper 1 und 2, deren absolute Temperaturen sich wie 3:2 verhalten, arbeiten eine ideale Wärmekraftmaschine und Wärmepumpe.
Für die ideale Wärmekraftmaschine gilt
`eta=1/3` ; `Q_1=30" J"` ; `Q_2=` ____ `" J"` ; `ΔW= `____`" J"`.
Angenommen, für die Wärmepumpe wäre ein Verhältnis `Q_1/{ΔW}=4>1/eta` möglich. Dann könnte sie mit Hilfe der mechanischen Energie `ΔW` eine Wärmemenge `Q_1=` ____ `" J"` nach 1 bringen.
Durch die gemeisame Wirkung von Wärmekraftmaschine und Wärmepumpe würde der Körper 1 ____ `" J"` Wärmeenergie ____ (gewinnen/verlieren) und der Körper 2 ____` " J"` Wärmeenergie ____ (gewinnen/verlieren), ohne dass von außen mechanische Energie zugeführt worden wäre.
Das wäre im ____ (Widerspruch/Einklang) mit der Ausage, dass Wärme von selbst stets zum kälteren Körper fließt.
5051
🖩
Ein Benzinmotor hat eine Verbrennungstemperatur von 2 600 °C, die Endtemperatur des Arbeitsgases hat 1 000 °C. Wie groß ist der maximal mögliche Wirkungsgrad?
5358
❓
Wie muss ein Kreisprozess durchlaufen werden, damit die abgegebene Arbeit positiv ist?
5854
✍
Stellen Sie den thermodynamische Wirkungsgrad eines Carnot-Prozesses in Abhängigkeit der Arbeitstemperatur bei einer Umgebungstemperatur von 20°C grafisch dar. Verwenden Sie dazu eine geeignete Software (Tabellenkalkulation, CAS).
6208
❓
In welche Richtung muss ein Kreisprozess laufen, damit die verrichtete Arbeit positiv ist?
6546
❓
Was ist ein perpetuum mobile zweiter Art und was sagt der 2. Hauptsatz der Thermodynamik darüber aus?
6547
❓
Welche Bedeutung hat der thermodynamische Wirkungsgrad des Carnot-Prozesses für reale Kreisprozesse?
6552
🖩
Eine Wärmepumpe verwendet Flusswasser von 2 °C und soll zur Beheizung einer Wohnung 10 kW bei einer Wassertemperatur von 55 °C abgeben. Welche Leistung ist für den Betrieb der Anlage (mindestens) erforderlich?
6554
❓
Welche technische Möglichkeit besteht zur Steigerung des Wirkungsgrades eines Kreisprozesses?
6555
🖩
Welcher Wirkungsgrad ist mit einer Dampfturbine, die zwischen 600 °C und 100 °C läuft, maximal erreichbar?
6556
❓
Wie groß ist der thermodynamische Wirkungsgrad des Carnot-Prozesses, und welche Besonderheit hat er?
6971
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Wärmekraftmaschine
Der Quotient Arbeit durch zugeführte Wärme bei einer Wärmekraftmaschine nennt man allgemein …
6972
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Carnotprozess
Der Carnotprozess ist ein spezieller thermodynamischer Kreisprozess, bei dem …
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Eine periodisch arbeitende Vorrichtung zur Umwandlung von Wärme in mechanische Arbeit nennt man allgemein …
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Wärme und mechanische Arbeit
Bei isothermer Expansion eines Gases unter Verrichtung maximaler Arbeit kann Wärme nicht vollständig in mechanische Arbeit umgewandelt werden. Deshalb ist die Aussage, dass Wärme nicht vollständig in mechanische Arbeit verwandelt werden kann, allgemein …
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Carnot-Prozess
Der Carnot-Prozess ist unter allen möglichen Kreisprozessen jener mit dem …
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Das Licht braucht von Antares 619,7 Jahre bis zur Erde.
Wie weit ist dieser Himmelskörper von der Erde entfernt? (c …
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