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Maximaler Wirkungsgrad

Erdwärme, Sonnenkraftwerke, Kohle, Meer und Bäckerei: fünf Sachaufgaben zu den Grenzen von Wärmekraftmaschinen.

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Strom aus Erdwärme

AFB

Ein Geothermiekraftwerk pumpt heißes Thermalwasser aus 3 km Tiefe nach oben. Das Wasser hat \(160\ ^\circ\mathrm C\); gekühlt wird mit Außenluft von \(20\ ^\circ\mathrm C\). M1 zeigt, wohin die Energie geht.

M1Energiefluss im Kraftwerk
Wärme aus dem Thermalwasser: 30 MWelektrische Leistung3 MWAbwärme an die Luft27 MW
  1. Nenne die heiße und die kalte Seite dieses Kraftwerks.
  2. Gib beide Temperaturen in Kelvin an.
  3. Lies in M1 ab, wie viel der zugeführten Wärmeleistung zu elektrischer Leistung wird und wie viel als Abwärme abgegeben wird.
  4. Berechne den maximalen Wirkungsgrad, den eine Maschine zwischen diesen beiden Temperaturen höchstens erreichen könnte.
2

Zwei Sonnenkraftwerke in der Wüste

AFB
3

Das Kohlekraftwerk am Fluss

AFB
4

Strom aus dem Meer

AFB
5

Ein Angebot für die Großbäckerei

AFB