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​ = 2900 kJQL​ = 1740 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 2900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1740 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 2900 kJQL = 1740 kJ
η = %
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 4800 kJQL​ = 3840 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 4800 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 3840 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 4800 kJQL = 3840 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 375 °CTL​ = ?EQH​ = 3800 kJQL​ = 1748 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 3800 kJ warmte op uit een reservoir op 375 °C en staat 1748 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 375 °CQH = 3800 kJQL = 1748 kJ
TL = °C
4.Gemiddeld
TH​ = 200 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 200 °C en een koud reservoir van 10 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 200 °CTL = 10 °C
ηmax = %
5.Moeilijk
650 °CTm​ = ?30 °CABWA​WB​

Twee Carnotmotoren werken in serie. Motor A krijgt warmte van een reservoir op 650 °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 30 °C. Beide motoren hebben hetzelfde thermisch rendement. Vind Tm in °C.

TH = 650 °CTL = 30 °C
Tm = °C
6.Moeilijk
TH​ = 28 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op -20 °C in een keuken van 28 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 3 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 28 °CTL = -20 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. η = 20 %
  3. 3. TL = 25 °C
  4. 4. ηmax = 40,16 %
  5. 5. Tm = 255,9 °C
  6. 6. Ẇmin = 0,5688 kW

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