Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 1000 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 700 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een warmtemotor neemt per cyclus 4200 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 3360 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 750 °C en een koud reservoir van 5 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement η_max.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 475 °C en een koud reservoir van 5 °C. Hij neemt 2400 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid W_max die hij zou kunnen leveren.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 180 kW warmte van een bron op 600 °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 40 °C. Beide motoren hebben hetzelfde thermisch rendement. Vind T_m in °C.