1.Makkelijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 4200 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2940 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.
QH = 4200 kJQL = 2940 kJ
W = kJ
Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden
2.Makkelijk
Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 600 MW met een thermisch rendement van 40%. Vind de warmtestroom Q̇L die aan het koelwater wordt afgestaan.
Ẇ = 600 MWη = 40%
Q̇L = MW
3.Gemiddeld
Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 425 °C en een koud reservoir van 5 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.
TH = 425 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.Gemiddeld
Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 575 °C en een koud reservoir van 10 °C. Hij neemt 3900 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.
TH = 575 °CTL = 10 °CQH = 3900 kJ
Wmax = kJ
5.Moeilijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 4000 kJ warmte op uit een reservoir op 850 °C, levert 1760 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 20 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.
TH = 850 °CTL = 20 °CQH = 4000 kJW = 1760 kJ
Sgen = kJ/K
6.Moeilijk
Een warmtepomp levert 4,5 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 21 °C en onttrekt warmte aan een bron op 7 °C. De werkelijke COP is 30% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.
TH = 21 °CTL = 7 °CηII = 30%Q̇H = 4,5 kW
Ẇ = kW
Antwoordenblad
- 1. W = 1260 kJ
- 2. Q̇L = 900 MW
- 3. ηmax = 60,16 %
- 4. Wmax = 2598 kJ
- 5. Sgen = 4,08 kJ/K
- 6. Ẇ = 0,7139 kW
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.