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Exercise:
Ein Gefrierschrank der mit einem Kompressor der Leistung PO betrieben wird stehe in einer Küche mit der Temperatur twO. Seine Innentemperatur betrage tkO. Wie lange dauert es bis das Innere des Gefrierschrankes wieder im Gleichgewicht ist von dem Moment an wo mO Wasser bei taO ins Innere gestellt werden?

Solution:
Das Wasser muss erst auf tbO abgekühlt werden wofür ihm Q_ c_mDeltatheta_ ca m dTa Qa Wärme entzogen werden müssen; dann muss es zu Eis gefroren werden wofür ihm weitere Q_ mL m L Qb entzogen werden müssen. Dieses Eis muss schliesslich auf tcO abgekühltt werden wofür Q_ c_ m Deltatheta_ cb m dTb Qc abgeführt werden müssen; total sind das Q Q_ + Q_ + Q_ c_mDeltatheta_ + mL + c_ m Deltatheta_ Qa + Qb + Qc Q. Im optimalsten Fall hat der Gefrierschrank epsilon fracT_kT_w-T_k fracTkTw-Tk e Leistungszahl weshalb aus dem elektrischen Netz W fracQepsilon W bezogen werden müssen. Bei der angegebenen Leistung dauert das im Idealfall t fracWP fracWP t approx tS tmP
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Ein Gefrierschrank der mit einem Kompressor der Leistung PO betrieben wird stehe in einer Küche mit der Temperatur twO. Seine Innentemperatur betrage tkO. Wie lange dauert es bis das Innere des Gefrierschrankes wieder im Gleichgewicht ist von dem Moment an wo mO Wasser bei taO ins Innere gestellt werden?

Solution:
Das Wasser muss erst auf tbO abgekühlt werden wofür ihm Q_ c_mDeltatheta_ ca m dTa Qa Wärme entzogen werden müssen; dann muss es zu Eis gefroren werden wofür ihm weitere Q_ mL m L Qb entzogen werden müssen. Dieses Eis muss schliesslich auf tcO abgekühltt werden wofür Q_ c_ m Deltatheta_ cb m dTb Qc abgeführt werden müssen; total sind das Q Q_ + Q_ + Q_ c_mDeltatheta_ + mL + c_ m Deltatheta_ Qa + Qb + Qc Q. Im optimalsten Fall hat der Gefrierschrank epsilon fracT_kT_w-T_k fracTkTw-Tk e Leistungszahl weshalb aus dem elektrischen Netz W fracQepsilon W bezogen werden müssen. Bei der angegebenen Leistung dauert das im Idealfall t fracWP fracWP t approx tS tmP
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Attributes & Decorations
Branches
Work, Energy, Power
Tags
kalorik, kältemaschine, leistung, leistungszahl, phasenübergang, physik, thermodynamik, wärme, zeit
Content image
Difficulty
(3, default)
Points
9 (default)
Language
GER (Deutsch)
Type
Calculative / Quantity
Decoration