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​ = 3,6 kWẆ = 1,8 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 3,6 kW terwijl de compressor 1,8 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇H die hij aan de keuken afgeeft.

Q̇L = 3,6 kWẆ = 1,8 kW
Q̇H = kW
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 800 kJQL​ = 600 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 800 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 600 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 800 kJQL = 600 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 325 °CTL​ = ?EQH​ = 1300 kJQL​ = 626 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 1300 kJ warmte op uit een reservoir op 325 °C en staat 626 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 325 °CQH = 1300 kJQL = 626 kJ
TL = °C
4.Gemiddeld
TH​ = 550 °CTL​ = ?EQH​ = 2900 kJQL​ = 980 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 2900 kJ warmte op uit een reservoir op 550 °C en staat 980 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 550 °CQH = 2900 kJQL = 980 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten -10 °C is, en levert 8 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 8 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 400 °CT0​ = 25 °CTL​ = -10 °CERWQ̇H​ = 140 kWQ̇L​ = ?

Een Carnotwarmtemotor krijgt 140 kW warmte van een bron op 400 °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 -10 °C en ook warmte afstaat aan de omgeving op 25 °C. Vind de warmtestroom Q̇L die aan de vriezer wordt onttrokken.

TH = 400 °CT0 = 25 °CTL = -10 °CQ̇H = 140 kW
Q̇L = kW

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇H = 5,4 kW
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. TL = 14,88 °C
  4. 4. TL = 5,018 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,8187 kW
  6. 6. Q̇L = 586,4 kW

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