Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Warmtemotoren en koelmachines: 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 1400 kJQL​ = 910 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 1400 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 910 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 1400 kJQL = 910 kJ
η = %
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 900 kJQL​ = 495 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 495 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 900 kJQL = 495 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 30 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8,5 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -25 °C door 8,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 30 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = -25 °CTH = 30 °CQ̇L = 8,5 kW
Q̇H = kW
4.Gemiddeld
TH​ = 500 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 500 °C en een koud reservoir van 10 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 500 °CTL = 10 °C
ηmax = %
5.Moeilijk
TH​ = 30 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Een koelkast houdt de koude ruimte op 2 °C in een keuken van 30 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 3,5 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 30 °CTL = 2 °CQ̇L = 3,5 kW
COPmax =
6.Moeilijk
TH​ = 32 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 5 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op 2 °C in een keuken van 32 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 5 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 32 °CTL = 2 °CQ̇L = 5 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. Q̇H = 10,38 kW
  4. 4. ηmax = 63,38 %
  5. 5. COPmax = 9,827
  6. 6. Ẇmin = 0,5452 kW

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.