Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 1000 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 600 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

Een warmtemotor neemt per cyclus 5000 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 3750 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 700 °C en een koud reservoir van 5 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement η_max.

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 1700 kJ warmte op uit een reservoir op 775 °C en staat 459 kJ af. Vind de temperatuur T_L van het koude reservoir in °C.

Een warmtepomp levert 19 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 45 °C en onttrekt warmte aan een bron op -5 °C. De werkelijke COP is 35% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 40 kW warmte van een bron op 850 °C en staat warmte af aan de omgeving op 27 °C. Al zijn arbeid drijft een Carnotkoelmachine aan die warmte onttrekt aan een vriezer op -5 °C en ook warmte afstaat aan de omgeving op 27 °C. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan de vriezer wordt onttrokken.