Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 4,3 levert 10 kW warmte aan een huis. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

Een warmtemotor neemt per cyclus 1500 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 900 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op 0 °C door 2,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 25 °C. Vind de warmtestroom Q̇_H die hij afstaat.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 600 °C en staat warmte af aan de omgeving op 25 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 49%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een koelkast houdt de koude ruimte op -18 °C in een keuken van 35 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 4,5 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COP_max.

Een warmtepomp houdt een huis op 21 °C terwijl het buiten -10 °C is, en levert 5 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.