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​ = 1400 kJQL​ = 910 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 1400 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 910 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 1400 kJQL = 910 kJ
η = %
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 3400 kJQL​ = 2380 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 3400 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2380 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 3400 kJQL = 2380 kJ
W = kJ
3.Gemiddeld
TH​ = 525 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 525 °C en een koud reservoir van 10 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 525 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Gemiddeld
TH​ = 225 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 4300 kJQL​W = ?

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 225 °C en een koud reservoir van 25 °C. Hij neemt 4300 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.

TH = 225 °CTL = 25 °CQH = 4300 kJ
Wmax = kJ
5.Moeilijk
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten 7 °C is, en levert 15 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 15 kW
COPmax =
6.Moeilijk
TH​ = 30 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1 kWẆ

Een koelkast houdt de koude ruimte op -20 °C in een keuken van 30 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 1 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 30 °CTL = -20 °CQ̇L = 1 kW
COPmax =

Antwoordenblad

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. W = 1020 kJ
  3. 3. ηmax = 64,52 %
  4. 4. Wmax = 1726 kJ
  5. 5. COPmax = 19,68
  6. 6. COPmax = 5,063

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