Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 2000 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1500 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

Een warmtemotor neemt per cyclus 4500 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2700 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -5 °C door 7,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 35 °C. Vind de warmtestroom Q̇_H die hij afstaat.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 325 °C en een koud reservoir van 20 °C. Hij neemt 500 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid W_max die hij zou kunnen leveren.

Een koelkast houdt de koude ruimte op 4 °C in een keuken van 30 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 1 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.

Een warmtepomp levert 20 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 20 °C en onttrekt warmte aan een bron op 7 °C. De werkelijke COP is 50% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.