Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden

Een warmtepomp met een prestatiecoëfficiënt van 2,7 levert 7 kW warmte aan een huis. Vind de warmtestroom Q̇_L die hij aan de buitenlucht onttrekt.

Een koelkast onttrekt warmte aan de koelruimte met 5,32 kW terwijl de compressor 1,9 kW vermogen gebruikt. Vind de prestatiecoëfficiënt COP_R.

Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 4500 kJ warmte op uit een reservoir op 650 °C en staat 1502 kJ af. Vind de temperatuur T_L van het koude reservoir in °C.

Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 725 °C en een koud reservoir van 30 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement η_max.

Een koelkast houdt de koude ruimte op 4 °C in een keuken van 32 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 2 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇ_min.

Een Carnotwarmtemotor krijgt 90 kW warmte van een bron op 450 °C en staat warmte af aan de omgeving op 27 °C. Al zijn arbeid drijft een Carnotkoelmachine aan die warmte onttrekt aan een vriezer op -10 °C en ook warmte afstaat aan de omgeving op 27 °C. Vind de warmtestroom Q̇_L die aan de vriezer wordt onttrokken.