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​ = 2300 kJQL​ = 1725 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 2300 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1725 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 2300 kJQL = 1725 kJ
W = kJ
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 3600 kJQL​ = 1980 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 3600 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1980 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 3600 kJQL = 1980 kJ
W = kJ
3.Gemiddeld
TH​ = 325 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 1200 kJQL​W = ?

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 325 °C en een koud reservoir van 35 °C. Hij neemt 1200 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.

TH = 325 °CTL = 35 °CQH = 1200 kJ
Wmax = kJ
4.Gemiddeld
TH​ = 775 °CTL​ = ?EQH​ = 600 kJQL​ = 185 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 600 kJ warmte op uit een reservoir op 775 °C en staat 185 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 775 °CQH = 600 kJQL = 185 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 5,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp levert 5,5 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 22 °C en onttrekt warmte aan een bron op -5 °C. De werkelijke COP is 40% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

TH = 22 °CTL = -5 °CηII = 40%Q̇H = 5,5 kW
Ẇ = kW
6.Moeilijk
TH​ = 45 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 10,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp levert 10,5 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 45 °C en onttrekt warmte aan een bron op 5 °C. De werkelijke COP is 30% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

TH = 45 °CTL = 5 °CηII = 30%Q̇H = 10,5 kW
Ẇ = kW

Antwoordenblad

  1. 1. W = 575 kJ
  2. 2. W = 1620 kJ
  3. 3. Wmax = 581,8 kJ
  4. 4. TL = 50,03 °C
  5. 5. Ẇ = 1,258 kW
  6. 6. Ẇ = 4,4 kW

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