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
keukenkoelruimteRQ̇H​Q̇L​ = 5,46 kWẆ = 2,6 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 5,46 kW terwijl de compressor 2,6 kW vermogen gebruikt. Vind de prestatiecoëfficiënt COPR.

Q̇L = 5,46 kWẆ = 2,6 kW
COPR =
2.Makkelijk
verbrandingsruimtekoelwaterEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 600 MW

Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 600 MW met een thermisch rendement van 38%. Vind de warmtestroom Q̇L die aan het koelwater wordt afgestaan.

Ẇ = 600 MWη = 38%
Q̇L = MW
3.Gemiddeld
TH​ = 575 °CTL​ = ?EQH​ = 3200 kJQL​ = 1219 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 3200 kJ warmte op uit een reservoir op 575 °C en staat 1219 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 575 °CQH = 3200 kJQL = 1219 kJ
TL = °C
4.Gemiddeld
TH​ = 500 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 44%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 500 °C en staat warmte af aan de omgeving op 10 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 44%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 500 °CTL = 10 °Cη = 44%
ηII = %
5.Moeilijk
TH​ = 32 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op -10 °C in een keuken van 32 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 1,5 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 32 °CTL = -10 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 25 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op -20 °C in een keuken van 25 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 1 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 25 °CTL = -20 °CQ̇L = 1 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. COPR = 2,1
  2. 2. Q̇L = 978,9 MW
  3. 3. TL = 49,94 °C
  4. 4. ηII = 69,43 %
  5. 5. Ẇmin = 0,2394 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,1778 kW

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