Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 4900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 3185 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een warmtemotor neemt per cyclus 500 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 300 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 650 °C en staat warmte af aan de omgeving op 30 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 37%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 250 °C en een koud reservoir van 10 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement η_max.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 160 kW warmte van een bron op 800 °C en staat warmte af aan de omgeving op 25 °C. Al zijn arbeid drijft een Carnotkoelmachine aan die warmte onttrekt aan een vriezer op -15 °C en ook warmte afstaat aan de omgeving op 25 °C. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan de vriezer wordt onttrokken.

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten 2 °C is, en levert 5 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.