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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!)
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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
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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
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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?
3455
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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
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Ein Automotor gibt eine mechanische Leistung von 30 kW bei einem Benzinverbrauch von 10 Liter pro Stunde ab.
Wie groß ist der thermodynamische Wirkungsgrad?
3460
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Ein Muskel besitzt einen Wirkungsgrad von etwa 30%. Welches Temperaturverhältnis müsste mindestens vorliegen, wenn er als Wärmekraftmaschine arbeitet?
3462
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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
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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?
5051
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Ein Benzinmotor hat eine Verbrennungstemperatur von 2 600 °C, die Endtemperatur des Arbeitsgases hat 1 000 °C. Wie groß ist der maximal mögliche Wirkungsgrad?
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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?
6555
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Welcher Wirkungsgrad ist mit einer Dampfturbine, die zwischen 600 °C und 100 °C läuft, maximal erreichbar?
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Beim Schweißen vereinigt man im Brenner `"O"_2` mit einem Brenngas. Im Fall von Wasserstoff beträgt der Heizwert 120 M…
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