1.Makkelijk
Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 2,5 levert 13,5 kW warmte aan een huis. Vind de warmtestroom Q̇L die hij aan de buitenlucht onttrekt.
COPHP = 2,5Q̇H = 13,5 kW
Q̇L = kW
Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden
2.Makkelijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 4300 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2795 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.
QH = 4300 kJQL = 2795 kJ
W = kJ
3.Gemiddeld
Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 4100 kJ warmte op uit een reservoir op 675 °C en staat 1289 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.
TH = 675 °CQH = 4100 kJQL = 1289 kJ
TL = °C
4.Gemiddeld
Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op 4 °C door 1,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 20 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.
TL = 4 °CTH = 20 °CQ̇L = 1,5 kW
Q̇H = kW
5.Moeilijk
Een koelkast houdt de koude ruimte op -20 °C in een keuken van 32 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 4 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.
TH = 32 °CTL = -20 °CQ̇L = 4 kW
COPmax =
6.Moeilijk
Een warmtepomp levert 15,5 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 35 °C en onttrekt warmte aan een bron op 10 °C. De werkelijke COP is 55% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.
TH = 35 °CTL = 10 °CηII = 55%Q̇H = 15,5 kW
Ẇ = kW
Antwoordenblad
- 1. Q̇L = 8,1 kW
- 2. W = 1505 kJ
- 3. TL = 24,94 °C
- 4. Q̇H = 1,587 kW
- 5. COPmax = 4,868
- 6. Ẇ = 2,286 kW
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.