Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 750 MW met een thermisch rendement van 33%. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan het koelwater wordt afgestaan.

Een warmtemotor neemt per cyclus 4900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2940 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een omkeerbare koelmachine houdt een koelcel op -10 °C door 2,5 kW warmte te onttrekken, en staat warmte af aan de omgeving op 28 °C. Vind de warmtestroom Q̇_H die hij afstaat.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 700 °C en een koud reservoir van 35 °C. Hij neemt 800 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid W_max die hij zou kunnen leveren.

Een koelkast houdt de koude ruimte op 4 °C in een keuken van 32 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 5 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COP_max.

Een warmtepomp levert 8,5 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 20 °C en onttrekt warmte aan een bron op 2 °C. De werkelijke COP is 55% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.