解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

発電所が熱効率 40% で正味出力 600 MW を発生する。 燃料からの受熱量 Q̇_H を求めよ。

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 5000 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 3500 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

熱機関が 225 °C の高温熱源と 15 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 2300 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 W_max を求めよ。

熱機関が 700 °C の熱源から熱を受け取り、20 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 52% 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 5 °C の熱源から熱をくみ上げ、35 °C の暖房システムに 13.5 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 40% である。使う電力 Ẇ を求めよ。

冷蔵庫が、30 °C のキッチンで冷蔵室を 2 °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。