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​ = 3200 kJQL​ = 1760 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 3200 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1760 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 3200 kJQL = 1760 kJ
η = %
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 3100 kJQL​ = 2015 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 3100 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2015 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 3100 kJQL = 2015 kJ
W = kJ
3.Gemiddeld
TH​ = 600 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 2000 kJQL​W = ?

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 600 °C en een koud reservoir van 20 °C. Hij neemt 2000 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.

TH = 600 °CTL = 20 °CQH = 2000 kJ
Wmax = kJ
4.Gemiddeld
TH​ = 375 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 375 °C en een koud reservoir van 15 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 375 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Moeilijk
TH​ = 650 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 4000 kJQL​ = 2360 kJW = 1640 kJ

Een warmtemotor neemt per cyclus 4000 kJ warmte op uit een reservoir op 650 °C, levert 1640 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 25 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.

TH = 650 °CTL = 25 °CQH = 4000 kJW = 1640 kJ
Sgen = kJ/K
6.Moeilijk
TH​ = 350 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 1200 kJQL​ = 780 kJW = 420 kJ

Een warmtemotor neemt per cyclus 1200 kJ warmte op uit een reservoir op 350 °C, levert 420 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 35 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.

TH = 350 °CTL = 35 °CQH = 1200 kJW = 420 kJ
Sgen = kJ/K

Antwoordenblad

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. W = 1085 kJ
  3. 3. Wmax = 1329 kJ
  4. 4. ηmax = 55,54 %
  5. 5. Sgen = 3,582 kJ/K
  6. 6. Sgen = 0,6055 kJ/K

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