Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 720 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 2,6 levert 15 kW warmte aan een huis. Vind de warmtestroom Q̇_L die hij aan de buitenlucht onttrekt.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 475 °C en een koud reservoir van 20 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement η_max.

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -18 °C door 4,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 35 °C. Vind de warmtestroom Q̇_H die hij afstaat.

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten 0 °C is, en levert 6 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 160 kW warmte van een bron op 900 °C en staat warmte af aan de omgeving op 20 °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 20 °C. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan de vriezer wordt onttrokken.