1.Makkelijk
Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 150 MW met een thermisch rendement van 55%. Vind de warmtestroom Q̇L die aan het koelwater wordt afgestaan.
Ẇ = 150 MWη = 55%
Q̇L = MW
Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden
2.Makkelijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 4000 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2200 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.
QH = 4000 kJQL = 2200 kJ
W = kJ
3.Gemiddeld
Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -30 °C door 10 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 20 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.
TL = -30 °CTH = 20 °CQ̇L = 10 kW
Q̇H = kW
4.Gemiddeld
Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 2900 kJ warmte op uit een reservoir op 700 °C en staat 903 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.
TH = 700 °CQH = 2900 kJQL = 903 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
Een koelkast houdt de koude ruimte op -10 °C in een keuken van 25 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 3,5 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.
TH = 25 °CTL = -10 °CQ̇L = 3,5 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 1400 kJ warmte op uit een reservoir op 600 °C, levert 574 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 10 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.
TH = 600 °CTL = 10 °CQH = 1400 kJW = 574 kJ
Sgen = kJ/K
Antwoordenblad
- 1. Q̇L = 122,7 MW
- 2. W = 1800 kJ
- 3. Q̇H = 12,06 kW
- 4. TL = 29,87 °C
- 5. Ẇmin = 0,4655 kW
- 6. Sgen = 1,314 kJ/K
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.