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​ = 3900 kJQL​ = 2340 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 3900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2340 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 3900 kJQL = 2340 kJ
W = kJ
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 2300 kJQL​ = 1380 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 2300 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1380 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 2300 kJQL = 1380 kJ
W = kJ
3.Gemiddeld
TH​ = 500 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 30%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 500 °C en staat warmte af aan de omgeving op 40 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 30%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 500 °CTL = 40 °Cη = 30%
ηII = %
4.Gemiddeld
TH​ = 900 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 57%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 900 °C en staat warmte af aan de omgeving op 15 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 57%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 900 °CTL = 15 °Cη = 57%
ηII = %
5.Moeilijk
TH​ = 550 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 1800 kJQL​ = 864 kJW = 936 kJ

Een warmtemotor neemt per cyclus 1800 kJ warmte op uit een reservoir op 550 °C, levert 936 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 20 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.

TH = 550 °CTL = 20 °CQH = 1800 kJW = 936 kJ
Sgen = kJ/K
6.Moeilijk
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ

Een koelkast houdt de koude ruimte op 4 °C in een keuken van 35 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 1,5 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 35 °CTL = 4 °CQ̇L = 1,5 kW
COPmax =

Antwoordenblad

  1. 1. W = 1560 kJ
  2. 2. W = 920 kJ
  3. 3. ηII = 50,42 %
  4. 4. ηII = 75,56 %
  5. 5. Sgen = 0,7606 kJ/K
  6. 6. COPmax = 8,94

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