1.やさしい
熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 800 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 640 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。
QH = 800 kJQL = 640 kJ
η = %
解答つき熱機関と冷凍機ワークシート
2.やさしい
発電所が熱効率 25% で正味出力 750 MW を発生する。 冷却水へ放出される熱量 Q̇L を求めよ。
Ẇ = 750 MWη = 25%
Q̇L = MW
3.ふつう
熱機関が 725 °C の高温熱源と 35 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 4100 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 Wmax を求めよ。
TH = 725 °CTL = 35 °CQH = 4100 kJ
Wmax = kJ
4.ふつう
可逆冷凍機が 8.5 kW の熱を取り除いて冷蔵室を -10 °C に保ち、25 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇H を求めよ。
TL = -10 °CTH = 25 °CQ̇L = 8.5 kW
Q̇H = kW
5.むずかしい
カルノー熱機関が 400 °C の熱源から 100 kW の熱を受け取り、27 °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 -10 °C の冷凍庫から熱を取り除いて、同じく 27 °C の周囲へ熱を放出する。冷凍庫から熱を取り除く割合 Q̇L を求めよ。
TH = 400 °CT0 = 27 °CTL = -10 °CQ̇H = 100 kW
Q̇L = kW
6.むずかしい
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 -15 °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 Q̇L を求めよ。
TH = 400 °CT0 = 25 °CTL = -15 °CQ̇H = 10 kW
Q̇L = kW
解答
- 1. η = 20 %
- 2. Q̇L = 2250 MW
- 3. Wmax = 2834 kJ
- 4. Q̇H = 9.631 kW
- 5. Q̇L = 394.1 kW
- 6. Q̇L = 35.95 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。