1.Makkelijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 4100 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2870 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.
QH = 4100 kJQL = 2870 kJ
η = %
Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden
2.Makkelijk
Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 3,7 levert 8,5 kW warmte aan een huis. Vind de warmtestroom Q̇L die hij aan de buitenlucht onttrekt.
COPHP = 3,7Q̇H = 8,5 kW
Q̇L = kW
3.Gemiddeld
Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 375 °C en een koud reservoir van 30 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.
TH = 375 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Gemiddeld
Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op 2 °C door 10 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 20 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.
TL = 2 °CTH = 20 °CQ̇L = 10 kW
Q̇H = kW
5.Moeilijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 2800 kJ warmte op uit een reservoir op 300 °C, levert 1036 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 35 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.
TH = 300 °CTL = 35 °CQH = 2800 kJW = 1036 kJ
Sgen = kJ/K
6.Moeilijk
Een koelkast houdt de koude ruimte op 5 °C in een keuken van 28 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 3,5 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.
TH = 28 °CTL = 5 °CQ̇L = 3,5 kW
COPmax =
Antwoordenblad
- 1. η = 30 %
- 2. Q̇L = 6,203 kW
- 3. ηmax = 53,23 %
- 4. Q̇H = 10,65 kW
- 5. Sgen = 0,8392 kJ/K
- 6. COPmax = 12,09
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.