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
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 3500 kJQL​ = 2625 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 3500 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2625 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 3500 kJQL = 2625 kJ
W = kJ
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 900 kJQL​ = 630 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 630 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 900 kJQL = 630 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 450 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 24%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 450 °C en staat warmte af aan de omgeving op 25 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 24%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 450 °CTL = 25 °Cη = 24%
ηII = %
4.Gemiddeld
TH​ = 900 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 30%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 900 °C en staat warmte af aan de omgeving op 30 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 30%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 900 °CTL = 30 °Cη = 30%
ηII = %
5.Moeilijk
TH​ = 32 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op -10 °C in een keuken van 32 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 0,5 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 32 °CTL = -10 °CQ̇L = 0,5 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten 0 °C is, en levert 4 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 4 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. W = 875 kJ
  2. 2. η = 30 %
  3. 3. ηII = 40,84 %
  4. 4. ηII = 40,45 %
  5. 5. Ẇmin = 0,0798 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,2982 kW

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