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​ = 4900 kJQL​ = 3920 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 4900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 3920 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 4900 kJQL = 3920 kJ
η = %
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 1400 kJQL​ = 770 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 1400 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 770 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 1400 kJQL = 770 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 700 °CTL​ = ?EQH​ = 3800 kJQL​ = 1184 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 3800 kJ warmte op uit een reservoir op 700 °C en staat 1184 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 700 °CQH = 3800 kJQL = 1184 kJ
TL = °C
4.Gemiddeld
TH​ = 575 °CTL​ = ?EQH​ = 4700 kJQL​ = 1514 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 4700 kJ warmte op uit een reservoir op 575 °C en staat 1514 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 575 °CQH = 4700 kJQL = 1514 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
TH​ = 30 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op -20 °C in een keuken van 30 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 4 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 30 °CTL = -20 °CQ̇L = 4 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 45 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 7,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp levert 7,5 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 45 °C en onttrekt warmte aan een bron op 0 °C. De werkelijke COP is 45% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

TH = 45 °CTL = 0 °CηII = 45%Q̇H = 7,5 kW
Ẇ = kW

Antwoordenblad

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. TL = 30,06 °C
  4. 4. TL = 0,06257 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,79 kW
  6. 6. Ẇ = 2,357 kW

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