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
keukenkoelruimteRQ̇H​Q̇L​ = 3,06 kWẆ = 1,7 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 3,06 kW terwijl de compressor 1,7 kW vermogen gebruikt. Vind de prestatiecoëfficiënt COPR.

Q̇L = 3,06 kWẆ = 1,7 kW
COPR =
2.Makkelijk
keukenkoelruimteRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3,4 kWẆ = 2 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 3,4 kW terwijl de compressor 2 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇H die hij aan de keuken afgeeft.

Q̇L = 3,4 kWẆ = 2 kW
Q̇H = kW
3.Gemiddeld
TH​ = 500 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 33%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 500 °C en staat warmte af aan de omgeving op 35 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 33%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 500 °CTL = 35 °Cη = 33%
ηII = %
4.Gemiddeld
TH​ = 400 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 4300 kJQL​W = ?

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 400 °C en een koud reservoir van 5 °C. Hij neemt 4300 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.

TH = 400 °CTL = 5 °CQH = 4300 kJ
Wmax = kJ
5.Moeilijk
750 °CTm​ = ?10 °CABWA​WB​

Twee Carnotmotoren werken in serie. Motor A krijgt warmte van een reservoir op 750 °C en staat warmte af aan een tussenreservoir op temperatuur Tm. Motor B neemt al die warmte op en staat warmte af aan een reservoir op 10 °C. Beide motoren leveren dezelfde arbeid. Vind Tm in °C.

TH = 750 °CTL = 10 °C
Tm = °C
6.Moeilijk
TH​ = 450 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 1100 kJQL​ = 572 kJW = 528 kJ

Een warmtemotor neemt per cyclus 1100 kJ warmte op uit een reservoir op 450 °C, levert 528 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 15 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.

TH = 450 °CTL = 15 °CQH = 1100 kJW = 528 kJ
Sgen = kJ/K

Antwoordenblad

  1. 1. COPR = 1,8
  2. 2. Q̇H = 5,4 kW
  3. 3. ηII = 54,87 %
  4. 4. Wmax = 2523 kJ
  5. 5. Tm = 380 °C
  6. 6. Sgen = 0,464 kJ/K

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