Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 3,45 kW terwijl de compressor 2,3 kW vermogen gebruikt. Vind de prestatiecoëfficiënt COP_R.

Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 300 MW met een thermisch rendement van 42%. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan het koelwater wordt afgestaan.

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -5 °C door 10 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 30 °C. Vind de warmtestroom Q̇_H die hij afstaat.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 600 °C en staat warmte af aan de omgeving op 15 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 27%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten 0 °C is, en levert 15 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.

Een koelkast houdt de koude ruimte op -20 °C in een keuken van 28 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 1,5 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COP_max.