Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 300 MW met een thermisch rendement van 40%. Vind de toegevoerde warmtestroom Q̇_H uit de brandstof.

Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 150 MW met een thermisch rendement van 40%. Vind de toegevoerde warmtestroom Q̇_H uit de brandstof.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 475 °C en een koud reservoir van 10 °C. Hij neemt 4100 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid W_max die hij zou kunnen leveren.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 725 °C en een koud reservoir van 10 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement η_max.

Een warmtepomp levert 16 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 21 °C en onttrekt warmte aan een bron op 7 °C. De werkelijke COP is 30% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 50 kW warmte van een bron op 750 °C en staat warmte af aan de omgeving op 20 °C. Al zijn arbeid drijft een Carnotkoelmachine aan die warmte onttrekt aan een vriezer op -15 °C en ook warmte afstaat aan de omgeving op 20 °C. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan de vriezer wordt onttrokken.