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​ = 1700 kJQL​ = 935 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 1700 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 935 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 1700 kJQL = 935 kJ
η = %
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 2000 kJQL​ = 1400 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 2000 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1400 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 2000 kJQL = 1400 kJ
W = kJ
3.Gemiddeld
TH​ = 625 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 4300 kJQL​W = ?

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 625 °C en een koud reservoir van 40 °C. Hij neemt 4300 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.

TH = 625 °CTL = 40 °CQH = 4300 kJ
Wmax = kJ
4.Gemiddeld
TH​ = 40 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3 kWẆ

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op 2 °C door 3 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 40 °C. Vind de warmtestroom Q̇H die hij afstaat.

TL = 2 °CTH = 40 °CQ̇L = 3 kW
Q̇H = kW
5.Moeilijk
TH​ = 25 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Een koelkast houdt de koude ruimte op -20 °C in een keuken van 25 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 3,5 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 25 °CTL = -20 °CQ̇L = 3,5 kW
COPmax =
6.Moeilijk
TH​ = 20 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten 2 °C is, en levert 11 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 20 °CTL = 2 °CQ̇H = 11 kW
COPmax =

Antwoordenblad

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. W = 600 kJ
  3. 3. Wmax = 2801 kJ
  4. 4. Q̇H = 3,414 kW
  5. 5. COPmax = 5,626
  6. 6. COPmax = 16,29

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