Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 1900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1140 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 2,5 levert 6,5 kW warmte aan een huis. Vind de warmtestroom Q̇_L die hij aan de buitenlucht onttrekt.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 450 °C en staat warmte af aan de omgeving op 10 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 37%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 325 °C en een koud reservoir van 20 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement η_max.

Een warmtepomp houdt een huis op 21 °C terwijl het buiten 5 °C is, en levert 14 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.

Een koelkast houdt de koude ruimte op 2 °C in een keuken van 35 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 1 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.