Leistung einer Carnot-Maschine

rzudemobin · Gast

Meine Frage:
Hallo smile

In einer alten Physik-Prüfung habe ich folgende Aufgaben gefunden, kann mir jemand beim Lösen helfen:

Prof. W. Mercedes hat eine Carnot-Maschine gebaut. Sie hat ein Kältereservoir, das er bei konstant 0°C hält. Das Wärmereservoir besteht aus einem Liter Wasser mit einer Anfangs-temperatur von 100°C. Prof. Mercedes führt dem Wärmereservoir keine Wärme zu und die Maschine zieht Wärme mit 50 J s-1 ab.

a. Wie gross ist die maximale Leistung, die die Maschine im Anfangszustand erbringen kann?

b. Die Dichte von Wasser kann als 1000 kg m-3 und die spezifische Wärmekapazität als 4000 J kg-1 K-1 angenommen werden. Wie gross ist die maximale Leistung der Ma-schine nach 50 Minuten?

Meine Ideen:
Leider habe ich überhaupt keinen Ansatz.. unglücklich

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Der Wirkungsgrad

eta = (mechanische Leistung)/(zugeführte Wärme pro s)

ist beschränkt durch den sog. Carnot-Wirkungsgrad:

eta_c = (Th - Tk)/Th

wobei Th und Tk die absoluten Temperaturen des heißen bzw. kalten Wärmereservoirs sind.

Viele Grüße,
Nils

rzudemobin · Gast

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Doch, es ist schon nach der Leistung gefragt. Wie Leistung und Wirkungsgrad definitionsgemäß zusammenhängen, steht ebenfalls in meiner Antwort oben.

Viele Grüße,
Nils