解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

無料で印刷できる熱機関と冷凍機のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
キッチン冷蔵室RQ̇H​Q̇L​ = 4.29 kWẆ = 1.1 kW

冷蔵庫が冷蔵室から 4.29 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 1.1 kW の動力を使う。 成績係数 COPR を求めよ。

Q̇L = 4.29 kWẆ = 1.1 kW
COPR =
2.やさしい
高温熱源低温熱源EQH​ = 2200 kJQL​ = 1210 kJW = ?

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 2200 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1210 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

QH = 2200 kJQL = 1210 kJ
W = kJ
3.ふつう
TH​ = 275 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 3800 kJQL​W = ?

熱機関が 275 °C の高温熱源と 30 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 3800 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 Wmax を求めよ。

TH = 275 °CTL = 30 °CQH = 3800 kJ
Wmax = kJ
4.ふつう
TH​ = 675 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 900 kJQL​W = ?

熱機関が 675 °C の高温熱源と 15 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 900 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 Wmax を求めよ。

TH = 675 °CTL = 15 °CQH = 900 kJ
Wmax = kJ
5.むずかしい
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ

ヒートポンプが、外気 0 °C のときに家を 22 °C に保ち、家に 6 kW の熱を供給する。 可能な最大の成績係数 COPmax を求めよ。

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 6 kW
COPmax =
6.むずかしい
TH​ = 28 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ = ?

冷蔵庫が、28 °C のキッチンで冷蔵室を -20 °C に保ち、冷蔵室から 2 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇmin を求めよ。

TH = 28 °CTL = -20 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW

解答

  1. 1. COPR = 3.9
  2. 2. W = 990 kJ
  3. 3. Wmax = 1698 kJ
  4. 4. Wmax = 626.5 kJ
  5. 5. COPmax = 13.42
  6. 6. Ẇmin = 0.3792 kW

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。