解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 4900 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 3675 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

発電所が熱効率 30% で正味出力 300 MW を発生する。 冷却水へ放出される熱量 Q̇_L を求めよ。

可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 275 °C の熱源から 3700 kJ の熱を受け取り、1945 kJ を放出する。低温熱源の温度 T_L を °C で求めよ。

熱機関が 500 °C の熱源から熱を受け取り、30 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 36% である。第二法則効率（実際の効率とカルノー効率の比）η_II を求めよ。

ヒートポンプが 10 °C の熱源から熱をくみ上げ、55 °C の暖房システムに 19.5 kW の熱を供給する。実際の COP はこれらの温度間のカルノー COP の 45% である。使う電力 Ẇ を求めよ。

冷蔵庫が、25 °C のキッチンで冷蔵室を -25 °C に保ち、冷蔵室から 3 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。