Übersicht - Video-Lehrgang NTG Industriemeister (BQ)

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Prüfungsaufgaben > Wärmelehre
NTG-Paket Wärmelehre Industriemeister (BQ)
Laufzeit gesamt: 2h 05 Min.
   
Prüfgungsaufgaben Industriemeister Wärmelehre (BQ)
   
Die hier vorgestellten Prüfungsaufgaben sind den IHK-typischen Original-Aufgaben in der NTG-Prüfung nachempfunden. Klicken sie auf die jeweilige Aufgabennummer und starten sie das verknüpfte Video. Die Erklärungen sind absichtlich sehr ausführlich und ich gehe auch auf die Besonderheiten der jeweiligen Aufgabe ein. Wenn sie Probleme haben mit der Arithmetik, also Formeln Umstellen z. b., dann schauen sie sich die entsprechenden Videos zur den Grundlagen Mathematik an.

Einen echten Lernwert erzielen sie nur dann, wenn sie möglichst alle Aufgaben eigenständig durchrechnen!
   
Die jeweiligen Schwierigkeitsgrade sind abgestuft von (1) bis (5).
Stufe (3) entspricht ca. 12 Wertungspunkte, Stufe (4) etwa 16 Wertungspunkte
und die Stufe (5) entspricht 20 Punkte.
   

   
Aufgabe P-W01 (5)   Laufzeit: 17 Min.
Ein Benzinfass aus Stahl bei 18 °C ein Fassungsvermögen von 2,5 Hl. Es wird durch Sonneneinstrahlung auf 40 °C erwärmt.
a) Berechnen sie das Volumen des Fasses bei 40 °C
b) Wie viel Liter Benzin können bei -10 °C eingefüllt werden, ohne dass das Fass bei 40 °C überläuft?


      
Aufgabe P-W02 (3)   Laufzeit: 14 Min.
Ein Wasserkocher hat die Nennwerte 230 V / 2000 W. Beim Erhitzen von Wasser gehen 20% der aufgenommenen elektrischen Energie verloren.
a) Berechnen sie die Zeit, um 2 l Wasser von der Anfangstemperatur 20 °C auf 95 °C zu erhitzen.
b) Wie viel elektrische Energie in kwh werden dabei verbraucht?

Aufgabe P-W05 (3)   Laufzeit: 13 Min.
Ein Kernreaktor hat eine thermische Gesamtleistung von 400 MW. Die effektive Nutzleistung zum Antrieb eines Stromgenerators liegt bei 145 MW. Die Kühlung wird durch Flusswasser gewährleistet. Dabei darf sich das Wasser um maximal 3 °C erwärmen.
   
a) Berechnen sie die Wärmemenge, die durch das Flusswasser pro Minute abgeführt wird.
b) Berechnen sie, wie viel m³ Wasser pro Minute dafür mindestens erforderlich sind.
c) Wie hoch ist der Wirkungsgrad des Kraftwerks.
   
                                                        
Aufgabe P-W06 (5) Laufzeit: 16 Min.                              
Auf eine Motorwelle wird eine Buchse aufgeschrumpft. Die Welle hat bei 22°C einen Durchmesser von 314 mm, der Innendurchmesser der Buchse aus Stahl beträgt 313,5 mm. Es wird für eine sorgfältige Verbindung ein Montagespiel von 0,2 mm verlangt.
                              
a) Berechnen sie die Temperatur auf die die Buchse erwärmt werden muss. Der Längenausdehnungskoeffizient sei alpha = 0,000012 1/°C.                              
b) Berechnen sie die notwendige Wärmeenergie, wenn wir bei der Buchse von einer Gesamtmasse von 400 g ausgehen.
                               
Aufgabe P-W07 (4)  Laufzeit: 9 Min.
Ein Maschinenteil aus Stahl mit einer Gesamtmasse von 182 kg soll gehärtet werden. Dazu müssen in einem Gasofen von 18° C auf eine Temperatur von 850 °C erhitzt werden.
Der Wirkungsgrad des Ofens liegt bei 72%.
                        
a) Berechnen sie die erforderliche Wärmemenge für diesen Vorgang.
b) Berechnen sie dafür den Erdgasverbrauch (Hu Erdgas = 34,5 MJ/m³)
                                                    
Aufgabe P-W08 (5) Laufzeit: 17 Min.                              
Ein PKW mit der Masse m = 1100 kg wird von 100 km/h auf 20 km/h abgebremst.
80% der Bremswirkung wird von den beiden vorderen Bremsscheiben aufgebracht. Durch Versuche weiß man, dass 60% der Reibarbeit, die beim Bremsen entsteht, die beiden Bremsscheiben erwärmt. Die Masse einer Bremsscheibe aus Stahl (cStahl = 0,51 kJ/kg*K) beträgt 3 kg.                          
Berechnen sie die Temperaturerhöhung Delta T der beiden vorderen Bremsscheiben.
                                  
   
Aufgabe P-W09 (5) Laufzeit: 12 Min.
   
Eine Aluminiumkugel hat bei 30° C einen Durchmesser von 12 mm. Dann wird sie auf 90 °C erwärmt.
a) Berechnen sie das Volumen der Kugel bei 30° C (die Wanddicke wird dabei vernachlässigt)
b) Berechnen sie das Volumen bei 90 °C.
                                                         
Aufgabe P-W10 (5)  Laufzeit: 14 Min.
Zwischen zwei Hauswänden (Abstand 36 m) wird eine Lampe mit einem Stahlseil symetrisch aufgehängt.
Bei einer Temperatur von 20 °C beträgt der Durchhang 0,59 m. Bei -2 °C darf der Durchhang maximal 0,35 m betragen.                            
                                                                                                      
a) Welche Seillänge muss bei der Ausgangstemperatur von 20 °C verlegt werden?
b) Wie ändert sich die Seillänge bei einer Abkühlung auf -2 °C?
c) Wird der Maximaldurchhang von 0,35 m eingehalten?
                                   



Aufgabe P-W22 (3) Laufzeit: 13 Min.
Ein Atomkraftwerk hat eine thermische Gesamtleistung von 380 MW. Die abgegebene bzw. nutzbare Leistung beträgt 140 MW. Die notwendige Kühlung soll durch Flusswasser erfolgen. Die Aufheizung darf nicht mehr als 2,5 °C betragen.

a) Welche Wärmemenge wird durch das Kühlwasser pro Sekunde abgeführt?
b) Wie viel m3 Wasser sind dafür pro Sekunde erforderlich?


                                  
   
 
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