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​ = 4800 kJQL​ = 3120 kJW = ?

Een warmtemotor neemt per cyclus 4800 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 3120 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

QH = 4800 kJQL = 3120 kJ
W = kJ
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 3400 kJQL​ = 1870 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 3400 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1870 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 3400 kJQL = 1870 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 275 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 275 °C en een koud reservoir van 20 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 275 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.Gemiddeld
TH​ = 800 °CTL​ = ?EQH​ = 4400 kJQL​ = 1222 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 4400 kJ warmte op uit een reservoir op 800 °C en staat 1222 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 800 °CQH = 4400 kJQL = 1222 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
TH​ = 32 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

Een koelkast houdt de koude ruimte op 5 °C in een keuken van 32 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 3 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 32 °CTL = 5 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten 7 °C is, en levert 15 kW warmte aan het huis. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW

Antwoordenblad

  1. 1. W = 1680 kJ
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. ηmax = 46,52 %
  4. 4. TL = 24,89 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,2912 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,7623 kW

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