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​ = 2700 kJQL​ = 1620 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 2700 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1620 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 2700 kJQL = 1620 kJ
W = kJ
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 1600 kJQL​ = 1280 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 1600 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1280 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 1600 kJQL = 1280 kJ
W = kJ
3.Gemiddeld
TH​ = 28 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -10 °C door 8 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 28 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = -10 °CTH = 28 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
4.Gemiddeld
TH​ = 28 °CTL​ = 0 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,5 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op 0 °C door 5,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 28 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = 0 °CTH = 28 °CQ̇L = 5,5 kW
Q̇H = kW
5.Moeilijk
TH​ = 28 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op -20 °C in een keuken van 28 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 4 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 28 °CTL = -20 °CQ̇L = 4 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 750 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 1100 kJQL​ = 473 kJW = 627 kJ

Een warmtemotor neemt per cyclus 1100 kJ warmte op uit een reservoir op 750 °C, levert 627 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 15 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.

TH = 750 °CTL = 15 °CQH = 1100 kJW = 627 kJ
Sgen = kJ/K

Antwoordenblad

  1. 1. W = 1080 kJ
  2. 2. W = 320 kJ
  3. 3. Q̇H = 9,155 kW
  4. 4. Q̇H = 6,064 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,7584 kW
  6. 6. Sgen = 0,5664 kJ/K

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