1.Makkelijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 2400 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1320 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.
QH = 2400 kJQL = 1320 kJ
W = kJ
Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden
2.Makkelijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 3200 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2080 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.
QH = 3200 kJQL = 2080 kJ
η = %
3.Gemiddeld
Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -20 °C door 1 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 25 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.
TL = -20 °CTH = 25 °CQ̇L = 1 kW
Q̇H = kW
4.Gemiddeld
Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 750 °C en staat warmte af aan de omgeving op 10 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 36%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.
TH = 750 °CTL = 10 °Cη = 36%
ηII = %
5.Moeilijk
Een warmtepomp levert 18,5 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 21 °C en onttrekt warmte aan een bron op 10 °C. De werkelijke COP is 50% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.
TH = 21 °CTL = 10 °CηII = 50%Q̇H = 18,5 kW
Ẇ = kW
6.Moeilijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 600 kJ warmte op uit een reservoir op 850 °C, levert 306 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 25 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.
TH = 850 °CTL = 25 °CQH = 600 kJW = 306 kJ
Sgen = kJ/K
Antwoordenblad
- 1. W = 1080 kJ
- 2. η = 35 %
- 3. Q̇H = 1,178 kW
- 4. ηII = 49,77 %
- 5. Ẇ = 1,384 kW
- 6. Sgen = 0,4519 kJ/K
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.