Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 1900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1425 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 4,1 levert 14 kW warmte aan een huis. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 525 °C en een koud reservoir van 25 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement η_max.

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -30 °C door 8 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 25 °C. Vind de warmtestroom Q̇_H die hij afstaat.

Twee Carnotmotoren werken in serie. Motor A krijgt warmte van een reservoir op 600 °C en staat warmte af aan een tussenreservoir op temperatuur T_m. Motor B neemt al die warmte op en staat warmte af aan een reservoir op 25 °C. Beide motoren leveren dezelfde arbeid. Vind T_m in °C.

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten 2 °C is, en levert 5 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.