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​ = 5,7 kWẆ = 1,5 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 5,7 kW terwijl de compressor 1,5 kW vermogen gebruikt. Vind de prestatiecoëfficiënt COPR.

Q̇L = 5,7 kWẆ = 1,5 kW
COPR =
2.Makkelijk
verbrandingsruimtekoelwaterEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 500 MW

Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 500 MW met een thermisch rendement van 40%. Vind de warmtestroom Q̇L die aan het koelwater wordt afgestaan.

Ẇ = 500 MWη = 40%
Q̇L = MW
3.Gemiddeld
TH​ = 525 °CTL​ = ?EQH​ = 1700 kJQL​ = 710 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 1700 kJ warmte op uit een reservoir op 525 °C en staat 710 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 525 °CQH = 1700 kJQL = 710 kJ
TL = °C
4.Gemiddeld
TH​ = 35 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -30 °C door 4 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 35 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = -30 °CTH = 35 °CQ̇L = 4 kW
Q̇H = kW
5.Moeilijk
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten 7 °C is, en levert 13 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 13 kW
COPmax =
6.Moeilijk
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten -5 °C is, en levert 13 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. COPR = 3,8
  2. 2. Q̇L = 750 MW
  3. 3. TL = 60,2 °C
  4. 4. Q̇H = 5,069 kW
  5. 5. COPmax = 19,68
  6. 6. Ẇmin = 1,189 kW

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