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​ = 5,6 kWẆ = 1,4 kW

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 5,6 kW terwijl de compressor 1,4 kW vermogen gebruikt. Vind de warmtestroom Q̇H die hij aan de keuken afgeeft.

Q̇L = 5,6 kWẆ = 1,4 kW
Q̇H = kW
2.Makkelijk
warm reservoirkoud reservoirEQH​ = 3100 kJQL​ = 2170 kJW

Een warmtemotor neemt per cyclus 3100 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2170 kJ af aan een koud reservoir. Vind het thermisch rendement η.

QH = 3100 kJQL = 2170 kJ
η = %
3.Gemiddeld
TH​ = 500 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 500 °C en een koud reservoir van 5 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.

TH = 500 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.Gemiddeld
TH​ = 725 °CTL​ = ?EQH​ = 1200 kJQL​ = 340 kJW

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 1200 kJ warmte op uit een reservoir op 725 °C en staat 340 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.

TH = 725 °CQH = 1200 kJQL = 340 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
950 °CTm​ = ?20 °CABWA​WB​

Twee Carnotmotoren werken in serie. Motor A krijgt warmte van een reservoir op 950 °C en staat warmte af aan een tussenreservoir op temperatuur Tm. Motor B neemt al die warmte op en staat warmte af aan een reservoir op 20 °C. Beide motoren hebben hetzelfde thermisch rendement. Vind Tm in °C.

TH = 950 °CTL = 20 °C
Tm = °C
6.Moeilijk
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ

Een warmtepomp houdt een huis op 20 °C terwijl het buiten -10 °C is, en levert 7 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 7 kW
COPmax =

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇H = 7 kW
  2. 2. η = 30 %
  3. 3. ηmax = 64,02 %
  4. 4. TL = 9,659 °C
  5. 5. Tm = 325,7 °C
  6. 6. COPmax = 9,772

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