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
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 4500 kJQL​ = 2925 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 4500 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2925 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 4500 kJQL = 2925 kJ
η = %
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 3800 kJQL​ = 2660 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 3800 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2660 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 3800 kJQL = 2660 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 600 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 46%

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 46%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 600 °CTL = 25 °Cη = 46%
ηII = %
4.Gemiddeld
TH​ = 475 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 475 °C en een koud reservoir van 40 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 475 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.Moeilijk
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp levert 14 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 22 °C en onttrekt warmte aan een bron op 0 °C. De werkelijke COP is 55% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

TH = 22 °CTL = 0 °CηII = 55%Q̇H = 14 kW
Ẇ = kW
6.Moeilijk
TH​ = 45 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 17,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp levert 17,5 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 45 °C en onttrekt warmte aan een bron op -10 °C. De werkelijke COP is 30% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

TH = 45 °CTL = -10 °CηII = 30%Q̇H = 17,5 kW
Ẇ = kW

Antwoordenblad

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. η = 30 %
  3. 3. ηII = 69,85 %
  4. 4. ηmax = 58,14 %
  5. 5. Ẇ = 1,897 kW
  6. 6. Ẇ = 10,08 kW

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