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
verbrandingsruimtekoelwaterEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 1000 MW

Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 1000 MW met een thermisch rendement van 38%. Vind de warmtestroom Q̇L die aan het koelwater wordt afgestaan.

Ẇ = 1000 MWη = 38%
Q̇L = MW
2.Makkelijk
huisbuitenluchtHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 3,9 levert 7 kW warmte aan een huis. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

COPHP = 3,9Q̇H = 7 kW
Ẇ = kW
3.Gemiddeld
TH​ = 40 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8,5 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -18 °C door 8,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 40 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = -18 °CTH = 40 °CQ̇L = 8,5 kW
Q̇H = kW
4.Gemiddeld
TH​ = 275 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 3100 kJQL​W = ?

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 275 °C en een koud reservoir van 40 °C. Hij neemt 3100 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.

TH = 275 °CTL = 40 °CQH = 3100 kJ
Wmax = kJ
5.Moeilijk
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten -10 °C is, en levert 12 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 21 °C terwijl het buiten 0 °C is, en levert 7 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 7 kW
COPmax =

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇L = 1632 MW
  2. 2. Ẇ = 1,795 kW
  3. 3. Q̇H = 10,43 kW
  4. 4. Wmax = 1329 kJ
  5. 5. Ẇmin = 1,228 kW
  6. 6. COPmax = 14,01

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