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
keukenkoelruimteRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4,06 kWẆ = 1,4 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 4,06 kW terwijl de compressor 1,4 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇H die hij aan de keuken afgeeft.

Q̇L = 4,06 kWẆ = 1,4 kW
Q̇H = kW
2.Makkelijk
huisbuitenluchtHPQ̇H​ = 16 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 3,2 levert 16 kW warmte aan een huis. Vind de warmtestroom Q̇L die hij aan de buitenlucht onttrekt.

COPHP = 3,2Q̇H = 16 kW
Q̇L = kW
3.Gemiddeld
TH​ = 25 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -30 °C door 6 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 25 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = -30 °CTH = 25 °CQ̇L = 6 kW
Q̇H = kW
4.Gemiddeld
TH​ = 550 °CTL​ = ?EQH​ = 4500 kJQL​ = 1657 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 4500 kJ warmte op uit een reservoir op 550 °C en staat 1657 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 550 °CQH = 4500 kJQL = 1657 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
TH​ = 35 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ

Een koelkast houdt de koude ruimte op -20 °C in een keuken van 35 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 0,5 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 35 °CTL = -20 °CQ̇L = 0,5 kW
COPmax =
6.Moeilijk
700 °CTm​ = ?35 °CABWA​WB​

Twee Carnotmotoren werken in serie. Motor A krijgt warmte van een reservoir op 700 °C en staat warmte af aan een tussenreservoir op temperatuur Tm. Motor B neemt al die warmte op en staat warmte af aan een reservoir op 35 °C. Beide motoren leveren dezelfde arbeid. Vind Tm in °C.

TH = 700 °CTL = 35 °C
Tm = °C

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇H = 5,46 kW
  2. 2. Q̇L = 11 kW
  3. 3. Q̇H = 7,357 kW
  4. 4. TL = 29,95 °C
  5. 5. COPmax = 4,603
  6. 6. Tm = 367,5 °C

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