Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 3700 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2960 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 3,3 kW terwijl de compressor 1,1 kW vermogen gebruikt. Vind de prestatiecoëfficiënt COP_R.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 525 °C en een koud reservoir van 15 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement η_max.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 350 °C en staat warmte af aan de omgeving op 25 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 39%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Twee Carnotmotoren werken in serie. Motor A krijgt warmte van een reservoir op 1050 °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 35 °C. Beide motoren hebben hetzelfde thermisch rendement. Vind T_m in °C.

Een warmtepomp levert 8 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 55 °C en onttrekt warmte aan een bron op 7 °C. De werkelijke COP is 45% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.