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​ = 6,4 kWẆ = 2 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 6,4 kW terwijl de compressor 2 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇H die hij aan de keuken afgeeft.

Q̇L = 6,4 kWẆ = 2 kW
Q̇H = kW
2.Makkelijk
huisbuitenluchtHPQ̇H​ = 7,5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 4,6 levert 7,5 kW warmte aan een huis. Vind de warmtestroom Q̇L die hij aan de buitenlucht onttrekt.

COPHP = 4,6Q̇H = 7,5 kW
Q̇L = kW
3.Gemiddeld
TH​ = 625 °CTL​ = ?EQH​ = 1000 kJQL​ = 371 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 1000 kJ warmte op uit een reservoir op 625 °C en staat 371 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 625 °CQH = 1000 kJQL = 371 kJ
TL = °C
4.Gemiddeld
TH​ = 625 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 625 °C en een koud reservoir van 40 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 625 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.Moeilijk
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten -5 °C is, en levert 12 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 22 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten 2 °C is, en levert 8 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 2 °CQ̇H = 8 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇H = 8,4 kW
  2. 2. Q̇L = 5,87 kW
  3. 3. TL = 60,06 °C
  4. 4. ηmax = 65,13 %
  5. 5. Ẇmin = 1,098 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,5421 kW

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