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​ = 2400 kJQL​ = 1320 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 2400 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1320 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 2400 kJQL = 1320 kJ
W = kJ
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 3800 kJQL​ = 2850 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 3800 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2850 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 3800 kJQL = 2850 kJ
W = kJ
3.Gemiddeld
TH​ = 35 °CTL​ = -5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6,5 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -5 °C door 6,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 35 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = -5 °CTH = 35 °CQ̇L = 6,5 kW
Q̇H = kW
4.Gemiddeld
TH​ = 550 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 550 °C en een koud reservoir van 25 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 550 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.Moeilijk
TH​ = 30 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op 4 °C in een keuken van 30 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 4,5 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 30 °CTL = 4 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 21 °C terwijl het buiten -5 °C is, en levert 15 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. W = 1080 kJ
  2. 2. W = 950 kJ
  3. 3. Q̇H = 7,47 kW
  4. 4. ηmax = 63,78 %
  5. 5. Ẇmin = 0,4222 kW
  6. 6. Ẇmin = 1,326 kW

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