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
huisbuitenluchtHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 3,3 levert 4 kW warmte aan een huis. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

COPHP = 3,3Q̇H = 4 kW
Ẇ = kW
2.Makkelijk
verbrandingsruimtekoelwaterEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 50 MW

Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 50 MW met een thermisch rendement van 25%. Vind de warmtestroom Q̇L die aan het koelwater wordt afgestaan.

Ẇ = 50 MWη = 25%
Q̇L = MW
3.Gemiddeld
TH​ = 550 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 45%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 550 °C en staat warmte af aan de omgeving op 25 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 45%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 550 °CTL = 25 °Cη = 45%
ηII = %
4.Gemiddeld
TH​ = 500 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 36%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 500 °C en staat warmte af aan de omgeving op 30 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 36%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 500 °CTL = 30 °Cη = 36%
ηII = %
5.Moeilijk
TH​ = 25 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ

Een koelkast houdt de koude ruimte op -18 °C in een keuken van 25 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 0,5 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 25 °CTL = -18 °CQ̇L = 0,5 kW
COPmax =
6.Moeilijk
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten 7 °C is, en levert 10 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 10 kW
COPmax =

Antwoordenblad

  1. 1. Ẇ = 1,212 kW
  2. 2. Q̇L = 150 MW
  3. 3. ηII = 70,56 %
  4. 4. ηII = 59,22 %
  5. 5. COPmax = 5,934
  6. 6. COPmax = 22,55

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