Ob Auto, Kraftwerk oder Dampflok: Wärmekraftmaschinen verwandeln Wärme in Bewegung. Dieses Quiz übt ihr Grundprinzip, die vier Takte des Ottomotors, den Unterschied zum Diesel, die Dampfturbine im Kraftwerk, warum der Wirkungsgrad begrenzt ist, Kraft-Wärme-Kopplung und – andersherum – die Wärmepumpe.
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Eine Auswahl von 5 der 22 Fragen. Im Quiz kommen sie in zufälliger Reihenfolge.
Was ist Kraft-Wärme-Kopplung?
Antwort: Ein Kraftwerk erzeugt Strom und nutzt seine Abwärme zusätzlich zum Heizen
Über Fernwärmeleitungen gelangt die Wärme in Wohnungen. So wird ein viel größerer Teil des Brennstoffs genutzt.
Eine Wärmekraftmaschine kann die zugeführte Wärme vollständig in Arbeit umwandeln.
Antwort: Falsch
Ein Teil muss immer als Abwärme an die kältere Umgebung abfließen. Das ist ein Grundgesetz der Wärmelehre.
Welcher Antrieb hat den höchsten Wirkungsgrad?
Antwort: Ein Elektromotor
Elektromotoren wandeln oft über 90 Prozent der Energie in Bewegung um. Ein Ottomotor schafft im Alltag meist nur gut ein Viertel, eine Dampflok unter zehn Prozent.
Sortiere die Energieumwandlungen in einem Auto mit Verbrennungsmotor.
Antwort: Chemische Energie im Kraftstoff, Wärme der Verbrennungsgase, Bewegung des Kolbens, Drehung der Kurbelwelle, Bewegung des Autos
Bei jedem Schritt geht ein Teil als Wärme verloren – der größte Teil schon im Motor.
Was braucht jede Wärmekraftmaschine, um Arbeit zu verrichten?
Antwort: Einen Temperaturunterschied zwischen einer heißen und einer kälteren Seite
Wärme fließt von heiß nach kalt – einen Teil davon zapft die Maschine unterwegs als Arbeit ab. Der Rest geht als Abwärme an die Umgebung.