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​ = 2900 kJQL​ = 2030 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 2900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2030 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 2900 kJQL = 2030 kJ
W = kJ
2.Makkelijk
keukenkoelruimteRQ̇H​Q̇L​ = 7,14 kWẆ = 1,7 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 7,14 kW terwijl de compressor 1,7 kW vermogen gebruikt. Vind de prestatiecoëfficiënt COPR.

Q̇L = 7,14 kWẆ = 1,7 kW
COPR =
3.Gemiddeld
TH​ = 350 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 2600 kJQL​W = ?

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 350 °C en een koud reservoir van 15 °C. Hij neemt 2600 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.

TH = 350 °CTL = 15 °CQH = 2600 kJ
Wmax = kJ
4.Gemiddeld
TH​ = 575 °CTL​ = ?EQH​ = 2400 kJQL​ = 943 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 2400 kJ warmte op uit een reservoir op 575 °C en staat 943 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 575 °CQH = 2400 kJQL = 943 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten -5 °C is, en levert 11 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 11 kW
COPmax =
6.Moeilijk
TH​ = 32 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op -25 °C in een keuken van 32 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 3 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 32 °CTL = -25 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. W = 870 kJ
  2. 2. COPR = 4,2
  3. 3. Wmax = 1398 kJ
  4. 4. TL = 60,1 °C
  5. 5. COPmax = 11,73
  6. 6. Ẇmin = 0,6891 kW

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