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
verbrandingsruimtekoelwaterEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 400 MW

Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 400 MW met een thermisch rendement van 42%. Vind de warmtestroom Q̇L die aan het koelwater wordt afgestaan.

Ẇ = 400 MWη = 42%
Q̇L = MW
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 3600 kJQL​ = 2340 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 3600 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2340 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 3600 kJQL = 2340 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 30 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -20 °C door 3 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 30 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = -20 °CTH = 30 °CQ̇L = 3 kW
Q̇H = kW
4.Gemiddeld
TH​ = 40 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -20 °C door 6 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 40 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = -20 °CTH = 40 °CQ̇L = 6 kW
Q̇H = kW
5.Moeilijk
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten -10 °C is, en levert 15 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten -10 °C is, en levert 12 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇L = 552,4 MW
  2. 2. η = 35 %
  3. 3. Q̇H = 3,593 kW
  4. 4. Q̇H = 7,422 kW
  5. 5. Ẇmin = 1,535 kW
  6. 6. Ẇmin = 1,228 kW

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