Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 4000 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2600 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 2,28 kW terwijl de compressor 1,2 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇_H die hij aan de keuken afgeeft.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 475 °C en een koud reservoir van 15 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement η_max.

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -20 °C door 1,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 35 °C. Vind de warmtestroom Q̇_H die hij afstaat.

Een koelkast houdt de koude ruimte op 2 °C in een keuken van 35 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 0,5 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 40 kW warmte van een bron op 700 °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 -15 °C en ook warmte afstaat aan de omgeving op 27 °C. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan de vriezer wordt onttrokken.