Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtemotor neemt per cyclus 900 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 630 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.

Een warmtemotor neemt per cyclus 2100 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1365 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 775 °C en een koud reservoir van 20 °C. Hij neemt 2900 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid W_max die hij zou kunnen leveren.

Een warmtemotor krijgt warmte van een bron op 300 °C en staat warmte af aan de omgeving op 40 °C. Het werkelijke thermisch rendement is 18%. Vind het exergetisch rendement η_II, de verhouding van het werkelijke rendement tot het Carnotrendement.

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten 0 °C is, en levert 5 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COP_max.

Een koelkast houdt de koude ruimte op -18 °C in een keuken van 30 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 3 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.