1.Makkelijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 1000 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 600 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.
QH = 1000 kJQL = 600 kJ
W = kJ
Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden
2.Makkelijk
Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 50 MW met een thermisch rendement van 45%. Vind de warmtestroom Q̇L die aan het koelwater wordt afgestaan.
Ẇ = 50 MWη = 45%
Q̇L = MW
3.Gemiddeld
Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 450 °C en een koud reservoir van 35 °C. Hij neemt 2800 kJ warmte op. Vind de meeste arbeid Wmax die hij zou kunnen leveren.
TH = 450 °CTL = 35 °CQH = 2800 kJ
Wmax = kJ
4.Gemiddeld
Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 4300 kJ warmte op uit een reservoir op 675 °C en staat 1511 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.
TH = 675 °CQH = 4300 kJQL = 1511 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
Een koelkast houdt de koude ruimte op -18 °C in een keuken van 25 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 4 kW. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.
TH = 25 °CTL = -18 °CQ̇L = 4 kW
COPmax =
6.Moeilijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 3400 kJ warmte op uit een reservoir op 400 °C, levert 918 kJ arbeid en staat de rest af aan een reservoir op 30 °C. Vind de totale entropieproductie Sgen per cyclus.
TH = 400 °CTL = 30 °CQH = 3400 kJW = 918 kJ
Sgen = kJ/K
Antwoordenblad
- 1. W = 400 kJ
- 2. Q̇L = 61,11 MW
- 3. Wmax = 1607 kJ
- 4. TL = 60,03 °C
- 5. COPmax = 5,934
- 6. Sgen = 3,136 kJ/K
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.