1.やさしい
熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 1800 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1080 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 = 1800 kJQL = 1080 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 2.6 のヒートポンプが家に 9 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 = 2.6Q̇H = 9 kW
Ẇ = kW
3.ふつう
熱機関が 200 °C の高温熱源と 30 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 3700 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 Wmax を求めよ。
TH = 200 °CTL = 30 °CQH = 3700 kJ
Wmax = kJ
4.ふつう
熱機関が 325 °C の高温熱源と 10 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 600 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 Wmax を求めよ。
TH = 325 °CTL = 10 °CQH = 600 kJ
Wmax = kJ
5.むずかしい
熱機関が 1 サイクルあたり 900 °C の熱源から 1600 kJ の熱を受け取り、848 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 Sgen を求めよ。
TH = 900 °CTL = 10 °CQH = 1600 kJW = 848 kJ
Sgen = kJ/K
6.むずかしい
熱機関が 1 サイクルあたり 900 °C の熱源から 5000 kJ の熱を受け取り、1850 kJ の仕事をして、残りを 40 °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 Sgen を求めよ。
TH = 900 °CTL = 40 °CQH = 5000 kJW = 1850 kJ
Sgen = kJ/K
解答
- 1. W = 720 kJ
- 2. Ẇ = 3.462 kW
- 3. Wmax = 1329 kJ
- 4. Wmax = 316 kJ
- 5. Sgen = 1.292 kJ/K
- 6. Sgen = 5.797 kJ/K
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。