Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 1700 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1275 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een warmtemotor neemt per cyclus 2300 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1610 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 300 °C en een koud reservoir van 30 °C. Hij neemt 4400 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid W_max die hij zou kunnen leveren.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 800 °C en staat warmte af aan de omgeving op 30 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 43%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een koelkast houdt de koude ruimte op -25 °C in een keuken van 28 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 2 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COP_max.

Een warmtepomp levert 13,5 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 22 °C en onttrekt warmte aan een bron op -10 °C. De werkelijke COP is 60% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.