Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Warmtemotoren en koelmachines: 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk
keukenkoelruimteRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8,36 kWẆ = 2,2 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 8,36 kW terwijl de compressor 2,2 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇H die hij aan de keuken afgeeft.

Q̇L = 8,36 kWẆ = 2,2 kW
Q̇H = kW
2.Makkelijk
keukenkoelruimteRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 2,52 kWẆ = 1,4 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 2,52 kW terwijl de compressor 1,4 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇H die hij aan de keuken afgeeft.

Q̇L = 2,52 kWẆ = 1,4 kW
Q̇H = kW
3.Gemiddeld
TH​ = 28 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -25 °C door 7 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 28 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = -25 °CTH = 28 °CQ̇L = 7 kW
Q̇H = kW
4.Gemiddeld
TH​ = 400 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 400 °C en een koud reservoir van 10 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 400 °CTL = 10 °C
ηmax = %
5.Moeilijk
TH​ = 900 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 4500 kJQL​ = 2835 kJW = 1665 kJ

Een warmtemotor neemt per cyclus 4500 kJ warmte op uit een reservoir op 900 °C, levert 1665 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 40 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.

TH = 900 °CTL = 40 °CQH = 4500 kJW = 1665 kJ
Sgen = kJ/K
6.Moeilijk
TH​ = 35 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ

Een koelkast houdt de koude ruimte op -25 °C in een keuken van 35 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 2 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 35 °CTL = -25 °CQ̇L = 2 kW
COPmax =

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇H = 10,56 kW
  2. 2. Q̇H = 3,92 kW
  3. 3. Q̇H = 8,495 kW
  4. 4. ηmax = 57,94 %
  5. 5. Sgen = 5,217 kJ/K
  6. 6. COPmax = 4,136

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.