Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 2,8 levert 8,5 kW warmte aan een huis. Vind de warmtestroom Q̇_L die hij aan de buitenlucht onttrekt.

Een warmtemotor neemt per cyclus 3700 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2035 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 250 °C en een koud reservoir van 5 °C. Hij neemt 4100 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid W_max die hij zou kunnen leveren.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 350 °C en staat warmte af aan de omgeving op 20 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 29%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een warmtepomp houdt een huis op 21 °C terwijl het buiten 5 °C is, en levert 5 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.

Een koelkast houdt de koude ruimte op 5 °C in een keuken van 25 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 0,5 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.