1.やさしい
熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 4900 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 3185 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 = 4900 kJQL = 3185 kJ
W = kJ
解答つき熱機関と冷凍機ワークシート
2.やさしい
成績係数 4.9 のヒートポンプが家に 6 kW の熱を供給する。 ヒートポンプが使う電力 Ẇ を求めよ。
COPHP = 4.9Q̇H = 6 kW
Ẇ = kW
3.ふつう
熱機関が 550 °C の高温熱源と 25 °C の低温熱源の間で働く。 可能な最大の熱効率 ηmax を求めよ。
TH = 550 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.ふつう
熱機関が 325 °C の高温熱源と 5 °C の低温熱源の間で働く。 可能な最大の熱効率 ηmax を求めよ。
TH = 325 °CTL = 5 °C
ηmax = %
5.むずかしい
ヒートポンプが、外気 7 °C のときに家を 20 °C に保ち、家に 4 kW の熱を供給する。 可能な最大の成績係数 COPmax を求めよ。
TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 4 kW
COPmax =
6.むずかしい
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 0.5 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇmin を求めよ。
TH = 30 °CTL = 2 °CQ̇L = 0.5 kW
Ẇmin = kW
解答
- 1. W = 1715 kJ
- 2. Ẇ = 1.224 kW
- 3. ηmax = 63.78 %
- 4. ηmax = 53.5 %
- 5. COPmax = 22.55
- 6. Ẇmin = 0.05088 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。