Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

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

Een warmtemotor neemt per cyclus 3100 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1705 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 700 kJ warmte op uit een reservoir op 650 °C en staat 211 kJ af. Vind de temperatuur T_L van het koude reservoir in °C.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 450 °C en een koud reservoir van 30 °C. Hij neemt 4600 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid W_max die hij zou kunnen leveren.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 70 kW warmte van een bron op 800 °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 -30 °C en ook warmte afstaat aan de omgeving op 20 °C. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan de vriezer wordt onttrokken.

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten -5 °C is, en levert 11 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.