Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 1400 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 840 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 600 MW met een thermisch rendement van 50%. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan het koelwater wordt afgestaan.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 300 °C en staat warmte af aan de omgeving op 10 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 28%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 400 °C en een koud reservoir van 35 °C. Hij neemt 4400 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid W_max die hij zou kunnen leveren.

Een warmtemotor neemt per cyclus 2900 kJ warmte op uit een reservoir op 850 °C, levert 1073 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 25 °C. Vind de totale entropieproductie S_gen per cyclus.

Een warmtepomp houdt een huis op 21 °C terwijl het buiten -5 °C is, en levert 4 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.