Temperaturverlauf und Energieaufnahme



Um einen Automotor bei optimaler Temperatur zu betreiben, sollte die Temperatur des Kühlwassers °C betragen. Weil das Kühlsystem unter Druck steht kann das Wasser aber bei extremer Hitze bis auf °C erwärmt werden.

1 kg Eis von -20°C wird aus dem Tiefkühler genommen und so lange erwärmt, bis Wasserdampf von einer Temperatur von 120°C vorhanden ist. Welche Energiemenge wurde dabei mindestens eingesetzt?
Antwort: kJ

Ein Sportler schwitzt an einem Nachmittag 2 Liter Wasser, welches alles verdunstet. Welche Wärmeenergie kann er so abführen?
Antwort: kJ

2 Liter Wasser mit 10°C werden mit 3 Liter Wasser von 80°C gemischt. Welches ist die Mischtemperatur?
Antwort: °C

Jetzt wird in dieses Wasser noch 1kg Eis mit einer Temperatur von -10°C gelegt. Wie gross ist die Mischtemperatur?
Antwort: °C

BM-Niveau

Was kostet die Erwärmung von 4 kg Wasser von 18° C auf 98° C auf einem Gasherd, wenn die Ausnutzung 60%, der Herzwert des Ergases 38 MJ/kg und der Preis 30 Rp/Kubikmeter betragen? (Erdgas = 0.83 kg/Kubikmeter)
Rp

Bei den Niagara-Wasserfällen stürzt das Wasser ungefähr 50 m in die Tiefe. Berechne die Temperaturzunahme des Wassers nach diesem freien Fall (Andere Formen der Energieabgabe bleiben außer Acht). Solltest Du bei der allgemeinen Lösung Schwierigkeiten haben, so betrachte den freien Fall von 1 kg Wasser.
Antwort: °C Lösungsbeschreibung
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Beim Betrieb eines Motors falle pro Stunde eine Wärmemenge von 18'000 kJ an. Die Abfuhr der Wärme geschehe durch Wasser, das im Motorblock auf 100°C erhitzt und im Kühler auf 70°C abgekühlt wird.
a) Wie gross ist die abzuführende Wärmeleistung? kW
b) Welchen Volumenstrom (Liter pro Minute) muss die Wasserpumpe erzeugen, damit die Wärme vollständig abgeführt wird? Liter/Minute

Ein leerer Kühltruhe wird mit 75 kg Lebensmittel mit einer Temperatur von 20°C, die im wesentlichen aus Wasser besteht, auf eine Temperatur von 5°C eingestellt.
a) Welche Wärmeenergie muss den Lebensmittel entzogen werden? kJ
b) Wie lange hat der Kühlschrank für die Abkühlung wenn er 150Watt Kühlleistung abgibt. Minuten