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​ = 2900 kJQL​ = 1740 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 2900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1740 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 2900 kJQL = 1740 kJ
W = kJ
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 1500 kJQL​ = 975 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 1500 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 975 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 1500 kJQL = 975 kJ
W = kJ
3.Gemiddeld
TH​ = 200 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 2600 kJQL​W = ?

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 200 °C en een koud reservoir van 10 °C. Hij neemt 2600 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.

TH = 200 °CTL = 10 °CQH = 2600 kJ
Wmax = kJ
4.Gemiddeld
TH​ = 200 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 200 °C en een koud reservoir van 15 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 200 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Moeilijk
TH​ = 21 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

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

TH = 21 °CTL = 5 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
1150 °CTm​ = ?40 °CABWA​WB​

Twee Carnotmotoren werken in serie. Motor A krijgt warmte van een reservoir op 1150 °C en staat warmte af aan een tussenreservoir op temperatuur Tm. Motor B neemt al die warmte op en staat warmte af aan een reservoir op 40 °C. Beide motoren hebben hetzelfde thermisch rendement. Vind Tm in °C.

TH = 1150 °CTL = 40 °C
Tm = °C

Antwoordenblad

  1. 1. W = 1160 kJ
  2. 2. W = 525 kJ
  3. 3. Wmax = 1044 kJ
  4. 4. ηmax = 39,1 %
  5. 5. Ẇmin = 0,272 kW
  6. 6. Tm = 394,4 °C

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