13. Übung Thermodynamik I Blatt 2/2

13. Übung Thermodynamik I
Aufgabe 5.7.3
Blatt 2/2
Elektrischer Durchlauferhitzer
Ein elektrischer Durchlauferhitzer liefert siedendes Wasser bei Umgebungsdruck. Für die Wärmekapazität
von Wasser zwischen 15 oC und 100 oC sei der angegebene Mittelwert angenommen.
Kinetische und potentielle Energien können vernachlässigt werden.
geg.:
pu , ϑu , cp
Zahlenwerte: pu= 1 atm , ϑu = 15 oC , cp= 4,19 J/kgK
ges.:
Bestimmen Sie
a)
die spezifische Exergie- und die spezifische Anergiezunahme des Wassers nach dem
isobaren Erhitzen verglichen mit dem Umgebungszustand
b)
den exergetischen Wirkungsgrad und den spezifischen Exergieverlust des
Durchlauferhitzers!
c)
Zeichnen Sie ein Exergie/Anergie-Flussbild!
Aufgabe 5.7.4
In einer Turbine wird ein ideales Gas vom Zustand 1 auf den Zustand 2 reversibel isotherm bei Umgebungstemperatur expandiert. Kinetische und potentielle Energien können vernachlässigt werden.
geg.:
p1 , p2 , T1 = T2 =Tu
p1
-w12t
q12
p2
Tu
ges.:
a)
Bestimmen Sie das Verhältnis zwischen der zugeführten Wärme und der abgegebenen Arbeit!
b)
Skizzieren Sie sorgfältig das Exergie-Anergie-Flussbild der isothermen Expansion!
c)
Wie stehen Sie bei der Betrachtung des Flussbildes zu der (natürlich falschen) Aussage, dass bei
diesem Prozess die zugeführte Wärme vollständig in Arbeit umgewandelt wird?
Interpretieren Sie die Exergie-Anergie-Flüsse dahingehend!