Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 3,6 levert 17,5 kW warmte aan een huis. Vind de warmtestroom Q̇_L die hij aan de buitenlucht onttrekt.

Een warmtemotor neemt per cyclus 1700 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1105 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 850 °C en staat warmte af aan de omgeving op 10 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 45%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 3700 kJ warmte op uit een reservoir op 700 °C en staat 1191 kJ af. Vind de temperatuur T_L van het koude reservoir in °C.

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten 5 °C is, en levert 7 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 160 kW warmte van een bron op 600 °C en staat warmte af aan de omgeving op 25 °C. Al zijn arbeid drijft een Carnotkoelmachine aan die warmte onttrekt aan een vriezer op -10 °C en ook warmte afstaat aan de omgeving op 25 °C. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan de vriezer wordt onttrokken.