Welche Energieumwandlungen treten bei einer Warmepumpe auf?

Welche Energieumwandlungen treten bei einer Wärmepumpe auf?

Wärmepumpen werden vor allem für die Heizung von Räumen und Gebäuden sowie für die Warmwassergewinnung genutzt. Dabei wird Erdwärme, die Wärme des Grundwassers oder die Wärme der Luft außerhalb des Gebäudes bei niedriger Temperatur aufgenommen und im Inneren des Gebäudes bei höherer Temperatur abgegeben.

Warum muss einer Wärmepumpe elektrische Energie zugeführt werden?

Da elektrische Wärmepumpen unmittelbar kein CO2 abgeben, aber etwa 25 bis 30 \% der Wärmeenergie mittels elektrischer Energie gewinnen, können sie bei Verwendung eines hohen Anteils an kohlenstoffneutral produziertem Strom im Vergleich zu anderen Heizungsarten sehr emissionsarm arbeiten.

Wie unterscheiden sich die adiabatischen Expansion und eine adiabatische Kompression?

Zu unterscheiden ist zwischen einer adiabatischen Expansion und einer adiabatischen Kompression. Die Energiebilanzen ergeben sich aus dem 1. Hauptsatz der Thermodynamik. Für das Modell ideales Gas kann die Adiabate p = p(V) berechnet werden.

Was ist die adiabatische Kühlung?

Ein weiterer Anwendungsfall ist die adiabatische Kühlung. Dabei wird Abluft über verdunstendes Wasser geleitet und damit gekühlt. Durch den vorhandenen Wärmetauscher kann der entstehende Temperaturunterschied die Zuluft abkühlen, ohne dass dafür zusätzlich Energie eingesetzt wird.

Was ist der Unterschied zwischen adiabatischen und isothermen Vorgängen?

Charakteristisch für adiabatische Vorgänge ist, dass sich alle drei Zustandsgrößen Temperatur, Druck und Volumen gleichzeitig ändern. Die Adiabate im p-V-Diagramm verläuft daher steiler als Isothermen und schneidet diese. Zu unterscheiden ist zwischen einer adiabatischen Expansion und einer adiabatischen Kompression.

Wie wird die adiabatische Expansion berechnet?

W=ΔU. Bei Verwendung des Modells ideales Gas kann die Adiabate p = p(V) berechnet werden. Dazu wird der adiabatische Übergang von einem Anfangszustand A in einen Endzustand E (adiabatische Expansion) in zwei Teilprozesse zerlegt (Bild 2).