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
huisbuitenluchtHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 3,2 levert 11 kW warmte aan een huis. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

COPHP = 3,2Q̇H = 11 kW
Ẇ = kW
2.Makkelijk
huisbuitenluchtHPQ̇H​ = 7,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 3,6 levert 7,5 kW warmte aan een huis. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

COPHP = 3,6Q̇H = 7,5 kW
Ẇ = kW
3.Gemiddeld
TH​ = 300 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 4500 kJQL​W = ?

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 300 °C en een koud reservoir van 35 °C. Hij neemt 4500 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.

TH = 300 °CTL = 35 °CQH = 4500 kJ
Wmax = kJ
4.Gemiddeld
TH​ = 675 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 1600 kJQL​W = ?

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 675 °C en een koud reservoir van 20 °C. Hij neemt 1600 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.

TH = 675 °CTL = 20 °CQH = 1600 kJ
Wmax = kJ
5.Moeilijk
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op 4 °C in een keuken van 35 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 1 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 35 °CTL = 4 °CQ̇L = 1 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 450 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 4100 kJQL​ = 2255 kJW = 1845 kJ

Een warmtemotor neemt per cyclus 4100 kJ warmte op uit een reservoir op 450 °C, levert 1845 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 40 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.

TH = 450 °CTL = 40 °CQH = 4100 kJW = 1845 kJ
Sgen = kJ/K

Antwoordenblad

  1. 1. Ẇ = 3,438 kW
  2. 2. Ẇ = 2,083 kW
  3. 3. Wmax = 2081 kJ
  4. 4. Wmax = 1105 kJ
  5. 5. Ẇmin = 0,1119 kW
  6. 6. Sgen = 1,531 kJ/K

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