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​ = 1,26 kWẆ = 0,6 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 1,26 kW terwijl de compressor 0,6 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇H die hij aan de keuken afgeeft.

Q̇L = 1,26 kWẆ = 0,6 kW
Q̇H = kW
2.Makkelijk
huisbuitenluchtHPQ̇H​ = 16,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 2,9 levert 16,5 kW warmte aan een huis. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

COPHP = 2,9Q̇H = 16,5 kW
Ẇ = kW
3.Gemiddeld
TH​ = 600 °CTL​ = ?EQH​ = 3300 kJQL​ = 1259 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 3300 kJ warmte op uit een reservoir op 600 °C en staat 1259 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 600 °CQH = 3300 kJQL = 1259 kJ
TL = °C
4.Gemiddeld
TH​ = 625 °CTL​ = ?EQH​ = 3900 kJQL​ = 1338 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 3900 kJ warmte op uit een reservoir op 625 °C en staat 1338 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 625 °CQH = 3900 kJQL = 1338 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
TH​ = 21 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 21 °C terwijl het buiten -10 °C is, en levert 15 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 15 kW
COPmax =
6.Moeilijk
TH​ = 650 °CT0​ = 25 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 190 kWQ̇L​ = ?

Een Carnotwarmtemotor krijgt 190 kW warmte van een bron op 650 °C en staat warmte af aan de omgeving op 25 °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 25 °C. Vind de warmtestroom Q̇L die aan de vriezer wordt onttrokken.

TH = 650 °CT0 = 25 °CTL = -5 °CQ̇H = 190 kW
Q̇L = kW

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇H = 1,86 kW
  2. 2. Ẇ = 5,69 kW
  3. 3. TL = 59,97 °C
  4. 4. TL = 34,98 °C
  5. 5. COPmax = 9,489
  6. 6. Q̇L = 1150 kW

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