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​ = 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 de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 900 kJQL = 495 kJ
W = kJ
2.Makkelijk
keukenkoelruimteRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 1,48 kWẆ = 0,4 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 1,48 kW terwijl de compressor 0,4 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇H die hij aan de keuken afgeeft.

Q̇L = 1,48 kWẆ = 0,4 kW
Q̇H = kW
3.Gemiddeld
TH​ = 625 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 625 °C en een koud reservoir van 15 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 625 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.Gemiddeld
TH​ = 35 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,5 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -30 °C door 5,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 35 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = -30 °CTH = 35 °CQ̇L = 5,5 kW
Q̇H = kW
5.Moeilijk
TH​ = 30 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op 4 °C in een keuken van 30 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 4,5 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 30 °CTL = 4 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 35 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op -18 °C in een keuken van 35 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 1 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -18 °CQ̇L = 1 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. W = 405 kJ
  2. 2. Q̇H = 1,88 kW
  3. 3. ηmax = 67,92 %
  4. 4. Q̇H = 6,97 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,4222 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,2077 kW

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