Thermodynamik, Wärmepumpe < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:08 So 12.02.2017 | | Autor: | zazzou |
| Aufgabe | Der Elektromotor einer Wärmepumpe übertrage Wärmeenergie von draußen, dort herrsche eine Temperatur von −5,7°C, in ein Zimmer mit einer Temperatur von 18,8°C. Angenommen, es handelt sich bei der Wärmepumpe um eine Carnot-Wärmepumpe (eine in umgekehrter Richtung arbeitende Carnot-Maschine).
Wie viele Joule Wärme würden für jedes verbrauchte Joule an elektrischer Energie dem Raum zugeführt? |
Hallo zusammen!
Ich komme bei dieser Aufgabe leider auf keinen grünen Zweig.
Meine erste Überlegung war, dass ich mit der Formel für den Carnot-Wirkungsgrad arbeite:
n= 1- TK/TH
n soll ein netta sein..
TK = Kältere Temperatur
TH = Wärmere Temperatur
Leider stimmt das Ergebnis aber nicht, die Musterlösung gibt einen Wert von 12 an.
Auch die Formel für die Leistungszahl [mm] \varepsilon [/mm] = 1/n hilft mir nicht weiter..
Könnte mir bitte jemand beim Ansatz behilflich sein?
Vielen Dank im Voraus.
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 23:39 So 12.02.2017 | | Autor: | leduart |
Hallo
was soll denn die 12 sein? das kann ja kein Wirkungsgrad sein? der ist immer <1
Gruß leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 09:27 Mo 13.02.2017 | | Autor: | zazzou |
Hallo,
nein, die 12 Joule/Joule sollen das Endergebnis sein.
Allerdings finde ich keine anderen Formeln, in denen ich nur mit den beiden Temperaturen ein Ergebnis bekomme...
Viele Grüße,
zazzou
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 23:47 Mo 13.02.2017 | | Autor: | leduart |
Hallo
wenn der E- Motor in der Wohnung steht, heizt er die Wohnung mit, das bisschen Wärme, was er von draussen reinholt macht dabei mit n<<0.1 fast nichts aus. Vielleicht ist das so gemeint.
Wenn der Motor draussen steht ists allerdings schlecht.
Gruß ledum
|
|
|
| |
|
Der Wirkungsgrad der Wärmepumpe wird errechnet als
[mm] \eta=\bruch{T_1}{T_1-T_2}=\bruch{273,15K+18,8K}{(273,15K+18,8K)-(273.15K-5,7K)}=\bruch{291,95K}{24,5K}=11,916.
[/mm]
Der Wirkungsgrad ist hier >1, weil man von folgender Überlegung ausgeht:
Normalerweise versteht man unter dem Wirkungsgrad eines Systems den Quotienten
[mm] \eta=\bruch{herausgeholte Energie}{hereingesteckte Energie}, [/mm] und der wäre auch hier natürlich <1.
Aber bei einer Wärmepumpe sagt man: Die Wärmeenergie, die ich der Erde entnehme, wird von mir nicht mitgezählt, denn die bekomme ich kostenlos geliefert, und sie wäre sowieso verloren für mich, wenn ich sie nicht nutzen würde. Als hereingesteckte Energie zähle ich also nur die, die ich für den elektrischen Betrieb der Wärmepumpenbewegung bezahlen muss, und als herausgeholte Energie diejenige, die ich dann kostenlos dem Boden entziehe. Für jedes Joule, dass die Pumpe benötigt, bekomme ich fast 12 Joule Wärme aus dem Untergrund geliefert, die ich sonst teuer (Kohle, Elektrizität, Gas, ...) bezahlen müsste.
Das Ganze ist zwar nicht ganz kompatibel mit dem Energieerhaltungssatz, sondern mehr eine Finanzrechnung für mein Portomonnaie...
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Korrektur) richtig (detailiert geprüft)  | | Datum: | 16:36 Di 14.02.2017 | | Autor: | leduart |
Hallo
Danke, daran hatte ich nicht gedacht, aber du hast natürlich recht.
Gruß leduart
|
|
|
|
