उत्तरों सहित ऊष्मा इंजन और रेफ़्रिजरेटर वर्कशीट

एक ऊष्मा इंजन हर चक्र में गर्म भंडार से 4300 kJ ऊष्मा लेता है और ठंडे भंडार को 3225 kJ देता है। प्रति चक्र उत्पन्न शुद्ध कार्य W ज्ञात कीजिए।

एक बिजलीघर 33% तापीय दक्षता के साथ 200 MW का नेट शक्ति निर्गम देता है। ईंधन से ऊष्मा निवेश की दर Q̇_H ज्ञात कीजिए।

एक ऊष्मा इंजन 700 °C वाले स्रोत से ऊष्मा लेता है और 30 °C वाले परिवेश को ऊष्मा त्यागता है। इसकी वास्तविक तापीय दक्षता 48% है। इसकी द्वितीय-नियम दक्षता η_II, अर्थात वास्तविक दक्षता और कार्नो दक्षता का अनुपात, ज्ञात कीजिए।

एक उत्क्रमणीय रेफ़्रिजरेटर 5.5 kW ऊष्मा निकालकर एक ठंडे कमरे को -20 °C पर रखता है, और 30 °C वाले परिवेश को ऊष्मा त्यागता है। वह दर Q̇_H ज्ञात कीजिए जिस पर यह ऊष्मा त्यागता है।

एक कार्नो ऊष्मा इंजन 950 °C वाले स्रोत से 200 kW ऊष्मा लेता है और 20 °C वाले परिवेश को ऊष्मा त्यागता है। इसका सारा कार्य एक कार्नो रेफ़्रिजरेटर चलाता है जो -15 °C वाले फ़्रीज़र से ऊष्मा निकालता है और वह भी 20 °C वाले परिवेश को ऊष्मा त्यागता है। वह दर Q̇_L ज्ञात कीजिए जिस पर फ़्रीज़र से ऊष्मा निकाली जाती है।

दो कार्नो इंजन श्रेणी में काम करते हैं। इंजन A 650 °C वाले भंडार से ऊष्मा लेता है और तापमान T_m वाले मध्यवर्ती भंडार को ऊष्मा त्यागता है। इंजन B वह सारी ऊष्मा लेता है और 25 °C वाले भंडार को ऊष्मा त्यागता है। दोनों इंजनों की तापीय दक्षता समान है। T_m को °C में ज्ञात कीजिए।