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​ = 2800 kJQL​ = 1680 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 2800 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 1680 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 2800 kJQL = 1680 kJ
η = %
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 4500 kJQL​ = 2925 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 4500 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2925 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 4500 kJQL = 2925 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 475 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 475 °C en een koud reservoir van 35 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 475 °CTL = 35 °C
ηmax = %
4.Gemiddeld
TH​ = 600 °CTL​ = ?EQH​ = 1600 kJQL​ = 519 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 1600 kJ warmte op uit een reservoir op 600 °C en staat 519 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 600 °CQH = 1600 kJQL = 519 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten -5 °C is, en levert 8 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 8 kW
COPmax =
6.Moeilijk
TH​ = 21 °CTL​ = 10 °CHPQ̇H​ = 9,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Een warmtepomp levert 9,5 kW warmte aan een verwarmingssysteem op 21 °C en onttrekt warmte aan een bron op 10 °C. De werkelijke COP is 55% van de Carnot-COP tussen deze temperaturen. Vind het elektrisch vermogen Ẇ dat hij gebruikt.

TH = 21 °CTL = 10 °CηII = 55%Q̇H = 9,5 kW
Ẇ = kW

Antwoordenblad

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. η = 35 %
  3. 3. ηmax = 58,81 %
  4. 4. TL = 10,08 °C
  5. 5. COPmax = 10,93
  6. 6. Ẇ = 0,6459 kW

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