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​ = 2,24 kWẆ = 0,8 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 2,24 kW terwijl de compressor 0,8 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇H die hij aan de keuken afgeeft.

Q̇L = 2,24 kWẆ = 0,8 kW
Q̇H = kW
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 1000 kJQL​ = 600 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 1000 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 600 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 1000 kJQL = 600 kJ
W = kJ
3.Gemiddeld
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 4500 kJQL​ = 1391 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 4500 kJ warmte op uit een reservoir op 675 °C en staat 1391 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 675 °CQH = 4500 kJQL = 1391 kJ
TL = °C
4.Gemiddeld
TH​ = 600 °CTL​ = ?EQH​ = 3000 kJQL​ = 1059 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 3000 kJ warmte op uit een reservoir op 600 °C en staat 1059 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 600 °CQH = 3000 kJQL = 1059 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten 7 °C is, en levert 5 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 5 kW
COPmax =
6.Moeilijk
TH​ = 25 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op -10 °C in een keuken van 25 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 4,5 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 25 °CTL = -10 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇H = 3,04 kW
  2. 2. W = 400 kJ
  3. 3. TL = 19,93 °C
  4. 4. TL = 35,07 °C
  5. 5. COPmax = 22,55
  6. 6. Ẇmin = 0,5985 kW

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