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​ = 700 kJQL​ = 490 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 700 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 490 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 700 kJQL = 490 kJ
η = %
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 1900 kJQL​ = 1425 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 1900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1425 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 1900 kJQL = 1425 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 2 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -10 °C door 2 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 20 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = -10 °CTH = 20 °CQ̇L = 2 kW
Q̇H = kW
4.Gemiddeld
TH​ = 350 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 35%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 350 °C en staat warmte af aan de omgeving op 35 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 35%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 350 °CTL = 35 °Cη = 35%
ηII = %
5.Moeilijk
TH​ = 35 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op -10 °C in een keuken van 35 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 3,5 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -10 °CQ̇L = 3,5 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten -10 °C is, en levert 15 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. Q̇H = 2,228 kW
  4. 4. ηII = 69,24 %
  5. 5. Ẇmin = 0,5985 kW
  6. 6. Ẇmin = 1,535 kW

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