1.Makkelijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 1400 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 770 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.
QH = 1400 kJQL = 770 kJ
W = kJ
Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden
2.Makkelijk
Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 3,5 levert 18,5 kW warmte aan een huis. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.
COPHP = 3,5Q̇H = 18,5 kW
Ẇ = kW
3.Gemiddeld
Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 300 °C en een koud reservoir van 30 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.
TH = 300 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Gemiddeld
Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op 4 °C door 3 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 28 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.
TL = 4 °CTH = 28 °CQ̇L = 3 kW
Q̇H = kW
5.Moeilijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 3300 kJ warmte op uit een reservoir op 300 °C, levert 924 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 35 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.
TH = 300 °CTL = 35 °CQH = 3300 kJW = 924 kJ
Sgen = kJ/K
6.Moeilijk
Een warmtepomp houdt een huis op 21 °C terwijl het buiten -10 °C is, en levert 11 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.
TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW
Antwoordenblad
- 1. W = 630 kJ
- 2. Ẇ = 5,286 kW
- 3. ηmax = 47,11 %
- 4. Q̇H = 3,26 kW
- 5. Sgen = 1,953 kJ/K
- 6. Ẇmin = 1,159 kW
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.