Kühlschrank- einströmende luft

acqua di gio · Gast

Meine Frage:
hi, ich hab hier eine aufgabe zur wärmelehre smile

Ein kühlschrank hat 155L fassungsvermögen und eine Türinnenfläche von A=0,32m². Der kühlschrank ist außer betrieb, die tür steht offen bei 23°C und p=1000 mbar. Die tür wird geschlossen und der kühlschrank in betrieb gesetzt. Die temperatur sinkt auf exakt 7°C.

a)Mit welcher Kraft würde die tür angepresst, wenn das innere des Kühlschranks keine verbindung nach außen hätte und keine luft einströmen könnte?

b)In wirklichkeit hat jeder kühlschrank eine kleine öffnung. Wieviel luft strömt bei der angegebenen abkühlung ein?

c)Welche Wärme Q wird der luft bei abkühlung von 25°C auf 7°C entnommen? Schätzen sie die wärmemenge ab, die verschwendet wird, wenn die kühlschranktür zu lange offen steht, also das gesamt kühlschrankvolumen von küchenklima runtergekühlt wird. Wie lange kann eine 10W energiesparlampe dafür brennen?

Meine Ideen:
also zu a) hab ich so gemacht:

p1/T1=p2/T2 => p2=p1*T2/T1 = 1*10^5Pa * 280K/298K = 940hPa

das ergebnis stimmt schon mal, aber rechenvorgang auch?

und zu b)

V1/T1=V2/T2 => V2=V1*T2/T1 = 0,155m³*280K/298K = 0,1456m³

dV = V1-V2= 0,155m³-0,1456m³ = 9,4L

das ergebnis stimmt auch, und der rechenvorgang scheint mir auch ganz plausibel zu sein, will auch trotzdem noch mal auf nummer sicher gehen, dass der auch wirklich richtig ist Augenzwinkern

und zu c) hab ich jetzt leider überhaupt keine ahnung, ich weiß nich mal womit ich anfangen soll unglücklich

(

also vielen dank schön mal im voraus:)

Kleinling · Gast

Hallo

a und b habe ich auch

Bei c

Einmal ist c isochor und einmal isobar

Das mit der offenen Tür verstehe ich nicht so richtig

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

Hi,

zu a) ist der ansatz korrekt, allerdings fehlt die resultierende druckbelastung (hier von mir ausgedrueckt als "auflagemasse") auf die tuer, uebern dicken daumen
0.32 m^2 * 10 t/m^2 * 0.06 = ~ 192 kg

zu b) ich halte den ansatz fuer unvollstaendig, da nicht beruecksichtigt wird dass die primaer zum volumensausgleich nachstroemende luft ja ebenfalls abkuehlt, somit weiterer nachstroembedarf entsteht usw.

eine genauere loesung wuerde ich von folgendem ansatz erwarten: innenvolumen bestimmen und die zugehoerige molzahlen n1, n2 an luftmolekuelen bei T1 und T2 berechnen bei p= 1000 mbar

zum so errechneten delta n dann das zugehoerige gasvolumen bei raumtemperatur gibt die tatsaechlich nachstroemenden liter an luft, raumwarm

zu c) denke ich dass du den tabellierten wert von cp = 1005 kJ/(kg•K) benutzen darfst
fuer die abschaetzung wuerde ich die nach (b) berechnete n2 bei T2 benutzen und ueber das mittelere gewichtete molekulargewicht der luft dann in eine waermemenge umrechnen, die fuer einmaliges abkuehlen des kompletten kuehlschrankvolumens an luft erforderlich ist
ob du einen 100%igen austausch unterstellst ist dann geschmackssache

die waermemenge mit dem energieverbrauch einer lampe zu vergleichen sollte dann kein problem mehr darstellen

gruss

ingo

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

http://www.uni-protokolle.de/foren/viewt/265701,0.html