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​ = 2000 kJQL​ = 1300 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 2000 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1300 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 2000 kJQL = 1300 kJ
W = kJ
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 1200 kJQL​ = 780 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 1200 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 780 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 1200 kJQL = 780 kJ
W = kJ
3.Gemiddeld
TH​ = 650 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 38%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 650 °C en staat warmte af aan de omgeving op 10 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 38%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 650 °CTL = 10 °Cη = 38%
ηII = %
4.Gemiddeld
TH​ = 750 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 45%

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 750 °C en staat warmte af aan de omgeving op 40 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 45%. Vind het exergetisch rendement ηII, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

TH = 750 °CTL = 40 °Cη = 45%
ηII = %
5.Moeilijk
TH​ = 55 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp levert 6 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 55 °C en onttrekt warmte aan een bron op -10 °C. De werkelijke COP is 30% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

TH = 55 °CTL = -10 °CηII = 30%Q̇H = 6 kW
Ẇ = kW
6.Moeilijk
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten -5 °C is, en levert 11 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. W = 700 kJ
  2. 2. W = 420 kJ
  3. 3. ηII = 54,81 %
  4. 4. ηII = 64,85 %
  5. 5. Ẇ = 3,962 kW
  6. 6. Ẇmin = 1,006 kW

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