Wärmelehre

F: Eine Wärmekraftmaschine (WKM) entzieht einem heissen Energiereservoir Wärme,
welche sie in Arbeit umwandelt. Dies gelingt aber gemäss 2. Hauptsatz der Wärmelehre nicht
zu 100%, denn es wird ein Teil der entzogenen Wärme an ein kaltes Energiereservoir
abgegeben.
A: WKM-Schema gemäss Fundamentum S. 92. Wo ist was bei der Dampfmaschine?
T W : T K :
Q W : Q K :
WKM: W N :
D: Der reale Wirkungsgrad real (Wirkungsgrad einer real existierenden Maschine) ist das
Verhältnis von Nutzarbeit W N zu Antriebswärme Q W (Fundamentum S. 92):
S:
A: Eine Dampfmaschine leistet 4.5 kJ Arbeit aus einer Wärmemenge von 22kJ. Berechnen
Sie den realen Wirkungsgrad.
real = 0.20 (oder 20%)
A: Wie gross wäre der reale Wirkungsgrad, wenn die Maschine entweder keine Nutzarbeit
leistet oder sämtliche Antriebswärme in Nutzarbeit umwandeln könnte?
real = 0 bzw. 1
A: Ist bei einer realen Maschine ein Wirkungsrad von 1 überhaupt möglich?
F: Gemäss 2. Hauptsatz der Wärmelehre gibt es immer Abwärme Q K (Fundamentum S. 92)
D: Der theoretische Wirkungsgrad Carnot (maximaler theoretischer Wirkungsgrad einer
idealen Maschine) ist das Verhältnis aus der Temperaturdifferenz von Antriebswärme zu
Abwärme (T W – T K ) und der Temperatur der Antriebswärme:
S:
A: Der Dampf einer Dampfmaschine habe eine Temperatur von 250 °C, die an die Umwelt
abgegebene Abluft eine Temperatur von 50 °C. Berechnen Sie den theoretischen
Wirkungsgrad.
Carnot = 0.38 (oder 38%)
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