Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 5,94 kW terwijl de compressor 2,7 kW vermogen gebruikt. Vind de prestatiecoëfficiënt COP_R.

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 3,6 levert 17,5 kW warmte aan een huis. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -25 °C door 8,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 20 °C. Vind de warmtestroom Q̇_H die hij afstaat.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 750 °C en staat warmte af aan de omgeving op 10 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 36%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 150 kW warmte van een bron op 450 °C en staat warmte af aan de omgeving op 25 °C. Al zijn arbeid drijft een Carnotkoelmachine aan die warmte onttrekt aan een vriezer op 0 °C en ook warmte afstaat aan de omgeving op 25 °C. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan de vriezer wordt onttrokken.

Een warmtemotor neemt per cyclus 3200 kJ warmte op uit een reservoir op 750 °C, levert 1376 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 25 °C. Vind de totale entropieproductie S_gen per cyclus.