Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 4,2 levert 4 kW warmte aan een huis. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 150 MW met een thermisch rendement van 55%. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan het koelwater wordt afgestaan.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 850 °C en staat warmte af aan de omgeving op 35 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 54%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 700 °C en een koud reservoir van 15 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement η_max.

Een koelkast houdt de koude ruimte op 2 °C in een keuken van 30 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 0,5 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COP_max.

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten 0 °C is, en levert 5 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.