Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 4,6 levert 13 kW warmte aan een huis. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 3,3 levert 17,5 kW warmte aan een huis. Vind de warmtestroom Q̇_L die hij aan de buitenlucht onttrekt.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 350 °C en staat warmte af aan de omgeving op 15 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 22%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 400 °C en staat warmte af aan de omgeving op 20 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 42%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 180 kW warmte van een bron op 800 °C en staat warmte af aan de omgeving op 27 °C. Al zijn arbeid drijft een Carnotkoelmachine aan die warmte onttrekt aan een vriezer op -20 °C en ook warmte afstaat aan de omgeving op 27 °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 11 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.