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
keukenkoelruimteRQ̇H​Q̇L​ = 7,13 kWẆ = 2,3 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 7,13 kW terwijl de compressor 2,3 kW vermogen gebruikt. Vind de prestatiecoëfficiënt COPR.

Q̇L = 7,13 kWẆ = 2,3 kW
COPR =
2.Makkelijk
keukenkoelruimteRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 0,9 kWẆ = 0,5 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 0,9 kW terwijl de compressor 0,5 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇H die hij aan de keuken afgeeft.

Q̇L = 0,9 kWẆ = 0,5 kW
Q̇H = kW
3.Gemiddeld
TH​ = 450 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 450 °C en een koud reservoir van 25 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 450 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.Gemiddeld
TH​ = 325 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 325 °C en een koud reservoir van 30 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 325 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.Moeilijk
TH​ = 21 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 21 °C terwijl het buiten 7 °C is, en levert 5 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 5 kW
COPmax =
6.Moeilijk
TH​ = 850 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 4100 kJQL​ = 2624 kJW = 1476 kJ

Een warmtemotor neemt per cyclus 4100 kJ warmte op uit een reservoir op 850 °C, levert 1476 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 40 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.

TH = 850 °CTL = 40 °CQH = 4100 kJW = 1476 kJ
Sgen = kJ/K

Antwoordenblad

  1. 1. COPR = 3,1
  2. 2. Q̇H = 1,4 kW
  3. 3. ηmax = 58,77 %
  4. 4. ηmax = 49,32 %
  5. 5. COPmax = 21,01
  6. 6. Sgen = 4,729 kJ/K

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