Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 1200 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 660 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een warmtemotor neemt per cyclus 2400 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1680 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 625 °C en een koud reservoir van 35 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement η_max.

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -5 °C door 0,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 30 °C. Vind de warmtestroom Q̇_H die hij afstaat.

Een warmtepomp houdt een huis op 21 °C terwijl het buiten 5 °C is, en levert 13 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COP_max.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 130 kW warmte van een bron op 1000 °C en staat warmte af aan de omgeving op 20 °C. Al zijn arbeid drijft een Carnotkoelmachine aan die warmte onttrekt aan een vriezer op -25 °C en ook warmte afstaat aan de omgeving op 20 °C. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan de vriezer wordt onttrokken.