解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

発電所が熱効率 50% で正味出力 1000 MW を発生する。 燃料からの受熱量 Q̇_H を求めよ。

成績係数 2.8 のヒートポンプが家に 5.5 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。

可逆冷凍機が 0.5 kW の熱を取り除いて冷蔵室を 5 °C に保ち、25 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇_H 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 600 kJ の熱を受け取り、354 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 1 サイクルあたり 450 °C の熱源から 1700 kJ の熱を受け取り、595 kJ の仕事をして、残りを 25 °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。

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 950 °C の熱源から熱を受け取り、温度 T_m の中間熱源へ熱を放出する。機関 B はその熱をすべて受け取り、25 °C の熱源へ熱を放出する。 両方の機関の仕事は等しい。T_m を °C で求めよ。