ich brauche Hilfe mit einer Physik Aufgabe zum Thema Kühlschrank?

3 Antworten

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Der Kühlschrank wird durch eine Wärmepumpe gekühlt. Eine Wärmepumpe nimmt elektrische Leistung auf und "pumpt" dafür Wärmeenergie gegen ihre natürliche Flussrichtung.

Im Normalfall würde die Wärme aus der Umgebungsluft ja in den Kühlschrank wollen, um dort die Temperatur anzugleichen. Die Wärmepumpe nimmt jetzt aber Wärmeenergie aus dem Kühlschrank und sorgt damit dafür, dass er kalt bleibt.

Wenn die Wärmepumpe 1.8 kW an Wärmeenergie abgibt aber nur 1.0 kW an elektrischer Energie aufnimmt, dann würde sie ja Energie erzeugen. Das ist aber nach dem 1. HS der Thermodynamik nicht möglich.

Stattdessen holt sich die Wärmepumpe die nötige Wärme aus dem Kühlschrank. Insgesamt geht in die Wärmepumpe also genau so viel Energie hinein, wie sie auch wieder verlässt. Wäre das anders, dann müsste sie ja mit der Zeit immer kälter oder wärmer werden.

Die Effizienz einer Wärmepumpe wird mit der Leistungszahl ε angegeben. Wie auch sonst wird zur Berechnung der Nutzen durch den Aufwand geteilt. In diesem Fall bedeutet das, dass die Kühlleistung durch die aufgewendete elektrische Leistung geteilt werden muss.

Die Leistungszahl kann, anders als der Wirkungsgrad, Werte größer als 1 annehmen.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Selbsternannter Community-Experte für Mathematik und Physik

Also wäre die Lösung für A) 800W und die von B) 800W / 1000W = 0.8 ? Vielen Dank für deine Mühe, ich weiss es wirklich zu schätzen. Du hast das sehr ausführlich und dennoch verständlich erklärt, Dankeschön!!!!!

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@J0T4T4

Du weisst gar nicht, wie glücklich du mich gemacht hast. Die Aufgabe ist für mich echt wichtig, da ich diese der Klasse präsentieren muss. Ich wünschte ich könnte dir auf einer anderen Art danke sagen, als den "Danke" Knopf!

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@ohhnein23

Freut mich auch wirklich zu hören, dass ich dir helfen konnte :D Viel Erfolg ^^

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A)

Energieerhaltungssatz:

aufgenommene Wärmemenge (= Kühlleistung) + elektrische Energie = abgegebene Wärmemenge

Daraus folgt:
Kühlleistung = abgegebener Wärmestrom - elektrischer Energie = 1,8 kW - 1 kW = 0,8 kW

B)

Effizienz = Wirkungsgrad = erwünschte Wirkung / Aufwand
= Kühlleistung / elektrische Leistung = 0,8 kW / 1 kW = 0,8 = 80%

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Habe Thermodynamik im Hauptfach studiert.

Überleg´ doch mal so:

Das was als Wärme in der Umgebung zu spüren ist, fehlt im Kühlraum. Gleichzeitig erzeugt der Kompressor auch noch Wärme.

Also: Die Heizleistung außen setzt sich zusammen aus der Abwärme des Kompressors und der Wärme, die dem Kühlraum entnommen wird.

Wenn Du jetzt nochmal nachdenkst, kommst Du leicht auf die Lösungen.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Das eine ist ja elektrische Leistung und das andere Heizleistung, kann man das einfach so addieren?

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@nematode

Wie mache ich das? sorry dass ich so viel frage, bin absolut schlecht in Physik :/

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@ohhnein23

Es wird Leistung zugeführt, die höher ist als die, die die Wirkung erbringt.

Wenn ich Dir jetzt noch mehr vorkaue, lernst Du das nie!

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@nematode

Ich möchte auch dir nochmal danken, es hat nun endlich Klick gemacht :) vielen Dank für deine Mühe!

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