Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 4700 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 3055 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

Een warmtemotor neemt per cyclus 3500 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2800 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 2400 kJ warmte op uit een reservoir op 475 °C en staat 940 kJ af. Vind de temperatuur T_L van het koude reservoir in °C.

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -30 °C door 5,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 40 °C. Vind de warmtestroom Q̇_H die hij afstaat.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 130 kW warmte van een bron op 1000 °C en staat warmte af aan de omgeving op 27 °C. Al zijn arbeid drijft een Carnotkoelmachine aan die warmte onttrekt aan een vriezer op -5 °C en ook warmte afstaat aan de omgeving op 27 °C. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan de vriezer wordt onttrokken.

Twee Carnotmotoren werken in serie. Motor A krijgt warmte van een reservoir op 900 °C en staat warmte af aan een tussenreservoir op temperatuur T_m. Motor B neemt al die warmte op en staat warmte af aan een reservoir op 10 °C. Beide motoren hebben hetzelfde thermisch rendement. Vind T_m in °C.