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​ = 2,46 kWẆ = 0,6 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 2,46 kW terwijl de compressor 0,6 kW vermogen gebruikt. Vind de prestatiecoëfficiënt COPR.

Q̇L = 2,46 kWẆ = 0,6 kW
COPR =
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 3100 kJQL​ = 2480 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 3100 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2480 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 3100 kJQL = 2480 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 750 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 50%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 750 °C en staat warmte af aan de omgeving op 25 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 50%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 750 °CTL = 25 °Cη = 50%
ηII = %
4.Gemiddeld
TH​ = 350 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​η = 32%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 350 °C en staat warmte af aan de omgeving op 20 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 32%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 350 °CTL = 20 °Cη = 32%
ηII = %
5.Moeilijk
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op 4 °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 = 4 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten -5 °C is, en levert 11 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 11 kW
COPmax =

Antwoordenblad

  1. 1. COPR = 4,1
  2. 2. η = 20 %
  3. 3. ηII = 70,56 %
  4. 4. ηII = 60,43 %
  5. 5. Ẇmin = 0,1678 kW
  6. 6. COPmax = 10,93

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