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HVT (Subject) / Carnot und Kühlen (Lesson)
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- Eigenschaften realer Gase = alle in der Natur vorkommenden Gase WWkräfte untereinander Eigenvolumen (Kovolumen) Konsequenzen: Aggregatzustände Phasenübergänge Neue Zustandsgleichung
- Beschreibung eines Kältemittelkreislaufes Verflüssiger --> hoher Druck, geringe Temperatur --> Drosselstelle --> geringer Druck, geringe Temperatur (Flüssigkeit) --> Verdampfer (Kühlraum) --> niedriger Druck, niedrige Temperatur (Dampf) --> Verdichter --> hoher Druck, hohe Temperatur (Dampf) --> Verflüssiger....
- Aufgabe von Kältemaschinen Wärmeentzug aus dem Körper
- Was bedeutet ein hoher Wärmekoeffizient für das Abkühlen eines Produktes? Ein zu kühlendes Produkt kann besonders schnell abgekühlt werden
- Wo findet der Carnot'sche Kreisprozess eine Anwendung? Wärmepumpe Kältepumpe Wärmekraftmaschine
- Was passiert beim rechtslaufenden Kreisprozess und was wäre ein Beispiel? Bei hoher Temperatur wird Wärme aufgenommen und bei niedriger abgegeben. Wärmeabgabe bei niedriger Temperatur ist kleiner als die Wärmeaufnahme (positiv) bei hoher Temperatur. ∑Q --> positiv ∑Wk --> negativ Es ist also eine Arbeit abzuführen (z.B. durch Kolbenbewegung) Bsp.: Wärmekraftmaschine
- Was passiert beim rechtslaufenden Kreisprozess und was wäre ein Beispiel? Bei hoher Temperatur wird Wärme aufgenommen und bei niedriger abgegeben. Wärmeabgabe bei niedriger Temperatur ist kleiner als die Wärmeaufnahme (positiv) bei hoher Temperatur. ∑Q --> positiv ∑Wk --> negativ Es ist also eine Arbeit abzuführen (z.B. durch Kolbenbewegung) Bsp.: Wärmekraftmaschine
- Was ist das Ziel beim Einfrieren? Die Kristallkeimbildungsgeschwindigkeit sollte größer sein als die Keimwachstumsgeschwindigkeit.
- Wo ist die Kühl- bzw. Gefrierwirkung in Kühl- und Gefriergeräten am größten? Unmittelbar am Verdampfer.
- Wie lautet die thermische Zustandsgleichung idealer Gase? p*V = n*Rm*T oder intensiver: p*Vm = Rm*T p - Druck Vm - spezifisches Volumen V - Volumen n - Stoffmenge Rm - universelle Gaskonstante T - absolute Temperatur
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- Was versteht man unter einem Prozess der a) isotherm b) isobar c) isochor ist a) T = const. b) p = const. c) V = const.
- Was versteht man unter a) innerer Energie U b) Wärmeenergie Q c) Dissipationsenergie a) gesamte in einem System gespeicherte Energie Die einem adiabatischen geschlossenen System zugeführte Volumenänderungsarbeit wird als innere Energie gespeichert Zusatndsgröße, hängt nicht vom Weg ab erhöhte innere Emergie bedeutet höhere kinetische Energie der Moleküle b) nur aufgrund von Temperaturdifferenzen einem System zufließende oder abfließende Energie Gesamte an einem geschlossenen System verrichtete Arbeit wird als innere Energie gespeichert wegabhängig c) durch äußere und innere Reibungsverluste zusätzlich im System auftretende Energie immer positiv erhöht die innere Energie des Systems
- Aussage des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik Wärme geht nie von selbst von einem System niedrigerer Temperatur zu einerm höherer Temperatur
- Was passiert beim linkslaufenden Kreisprozess und ein Beispiel für einen? Wärmeabgabe (negativ) bei hoher Temperatur. Sie ist größer als die Wärmeaufnahme (positiv) bei niedriger Temperatur ∑Q --> negativ ∑Wk --> positiv Es ist eine Arbeit zuzuführen (z.B. durch Kompressor im Kühlschrank) Bsp.: Wärmepunpe, Kältemaschine
- Prinzip einer Wärmepumpe Bei dem Prozess abgeführte Wärme dient zur Beheizung eines Stoffes Nutzen = bei höherer Temperatur T1 abgegebene Wärmemenge Qab Aufgenommene Wärmemenge Qzu steht aus der Umgebung bei TU oder aus Abwärme bei T3 zur Verfügung Aufzuwenden ist die Arbeit des Kreisprozesses WK
- Prinzip der Kältemaschine Zweck: Kühlung eines Systems, dem Wärme bei niedriger Temperatur entzogen wird Nutzen des Prozesses = der Kältemaschine bei niedriger Temperatur zugeführte Wärme Qzu Aufzuwenden ist die Arbeit des Kreisprozesses WK
- Wovon ist der thermodynamische Wirkungsgrad der Carnot- Maschine abhängig Von den Temperaturen der Wärmespeicher
- Was beschreibt die Leistungszahl ε Die Menge an Wärme, die transportiert wird im Vergleich zur eingesetzten Energie