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 1200 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 900 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

成績係数 2.8 のヒートポンプが家に 16.5 kW の熱を供給する。 外気から熱をくみ上げる割合 Q̇_L を求めよ。

熱機関が 350 °C の高温熱源と 40 °C の低温熱源の間で働く。 可能な最大の熱効率 η_max を求めよ。

熱機関が 800 °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 50% 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。

カルノー熱機関が 400 °C の熱源から 10 kW の熱を受け取り、25 °C の周囲へ熱を放出する。その仕事はすべてカルノー冷凍機を駆動し、冷凍機は 0 °C の冷凍庫から熱を取り除いて、同じく 25 °C の周囲へ熱を放出する。冷凍庫から熱を取り除く割合 Q̇_L を求めよ。

熱機関が 1 サイクルあたり 800 °C の熱源から 3700 kJ の熱を受け取り、1369 kJ の仕事をして、残りを 10 °C の熱源へ放出する。1 サイクルあたりの全エントロピー生成量 S_gen を求めよ。