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​ = 4,64 kWẆ = 2,9 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 4,64 kW terwijl de compressor 2,9 kW vermogen gebruikt. Vind de prestatiecoëfficiënt COPR.

Q̇L = 4,64 kWẆ = 2,9 kW
COPR =
2.Makkelijk
keukenkoelruimteRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,88 kWẆ = 1,4 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 5,88 kW terwijl de compressor 1,4 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇H die hij aan de keuken afgeeft.

Q̇L = 5,88 kWẆ = 1,4 kW
Q̇H = kW
3.Gemiddeld
TH​ = 550 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 25%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 550 °C en staat warmte af aan de omgeving op 40 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 25%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 550 °CTL = 40 °Cη = 25%
ηII = %
4.Gemiddeld
TH​ = 475 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 3300 kJQL​W = ?

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 475 °C en een koud reservoir van 20 °C. Hij neemt 3300 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.

TH = 475 °CTL = 20 °CQH = 3300 kJ
Wmax = kJ
5.Moeilijk
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp levert 7 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 20 °C en onttrekt warmte aan een bron op -10 °C. De werkelijke COP is 60% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

TH = 20 °CTL = -10 °CηII = 60%Q̇H = 7 kW
Ẇ = kW
6.Moeilijk
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten -5 °C is, en levert 5 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. COPR = 1,6
  2. 2. Q̇H = 7,28 kW
  3. 3. ηII = 40,35 %
  4. 4. Wmax = 2007 kJ
  5. 5. Ẇ = 1,194 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,4264 kW

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