1.Makkelijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 4600 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 3450 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.
QH = 4600 kJQL = 3450 kJ
η = %
Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden
2.Makkelijk
Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 2,8 levert 5 kW warmte aan een huis. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.
COPHP = 2,8Q̇H = 5 kW
Ẇ = kW
3.Gemiddeld
Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -20 °C door 4 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 28 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.
TL = -20 °CTH = 28 °CQ̇L = 4 kW
Q̇H = kW
4.Gemiddeld
Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 325 °C en een koud reservoir van 5 °C. Hij neemt 2700 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.
TH = 325 °CTL = 5 °CQH = 2700 kJ
Wmax = kJ
5.Moeilijk
Een koelkast houdt de koude ruimte op -20 °C in een keuken van 32 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 1 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.
TH = 32 °CTL = -20 °CQ̇L = 1 kW
COPmax =
6.Moeilijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 4000 kJ warmte op uit een reservoir op 650 °C, levert 1600 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 35 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.
TH = 650 °CTL = 35 °CQH = 4000 kJW = 1600 kJ
Sgen = kJ/K
Antwoordenblad
- 1. η = 25 %
- 2. Ẇ = 1,786 kW
- 3. Q̇H = 4,758 kW
- 4. Wmax = 1444 kJ
- 5. COPmax = 4,868
- 6. Sgen = 3,455 kJ/K
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.