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​ = 1900 kJQL​ = 1425 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 1900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1425 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 1900 kJQL = 1425 kJ
η = %
2.Makkelijk
keukenkoelruimteRQ̇H​Q̇L​ = 10,25 kWẆ = 2,5 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 10,25 kW terwijl de compressor 2,5 kW vermogen gebruikt. Vind de prestatiecoëfficiënt COPR.

Q̇L = 10,25 kWẆ = 2,5 kW
COPR =
3.Gemiddeld
TH​ = 350 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 350 °C en een koud reservoir van 30 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 350 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Gemiddeld
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8,5 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op 0 °C door 8,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 20 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = 0 °CTH = 20 °CQ̇L = 8,5 kW
Q̇H = kW
5.Moeilijk
TH​ = 35 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op -18 °C in een keuken van 35 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 1,5 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -18 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 21 °C terwijl het buiten 0 °C is, en levert 11 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 11 kW
COPmax =

Antwoordenblad

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. COPR = 4,1
  3. 3. ηmax = 51,35 %
  4. 4. Q̇H = 9,122 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,3116 kW
  6. 6. COPmax = 14,01

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