解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

無料で印刷できる熱機関と冷凍機のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
キッチン冷蔵室RQ̇H​Q̇L​ = 9.1 kWẆ = 2.6 kW

冷蔵庫が冷蔵室から 9.1 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 2.6 kW の動力を使う。 成績係数 COPR を求めよ。

Q̇L = 9.1 kWẆ = 2.6 kW
COPR =
2.やさしい
キッチン冷蔵室RQ̇H​Q̇L​ = 1.14 kWẆ = 0.6 kW

冷蔵庫が冷蔵室から 1.14 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 0.6 kW の動力を使う。 成績係数 COPR を求めよ。

Q̇L = 1.14 kWẆ = 0.6 kW
COPR =
3.ふつう
TH​ = 800 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 55%

熱機関が 800 °C の熱源から熱を受け取り、15 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 55% である。第二法則効率(実際の効率とカルノー効率の比)ηII を求めよ。

TH = 800 °CTL = 15 °Cη = 55%
ηII = %
4.ふつう
TH​ = 450 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 23%

熱機関が 450 °C の熱源から熱を受け取り、35 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 23% である。第二法則効率(実際の効率とカルノー効率の比)ηII を求めよ。

TH = 450 °CTL = 35 °Cη = 23%
ηII = %
5.むずかしい
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ = ?

ヒートポンプが、外気 0 °C のときに家を 22 °C に保ち、家に 6 kW の熱を供給する。 必要な最小入力動力 Ẇmin を求めよ。

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 6 kW
Ẇmin = kW
6.むずかしい
TH​ = 21 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ

ヒートポンプが、外気 -10 °C のときに家を 21 °C に保ち、家に 9 kW の熱を供給する。 可能な最大の成績係数 COPmax を求めよ。

TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 9 kW
COPmax =

解答

  1. 1. COPR = 3.5
  2. 2. COPR = 1.9
  3. 3. ηII = 75.19 %
  4. 4. ηII = 40.08 %
  5. 5. Ẇmin = 0.4472 kW
  6. 6. COPmax = 9.489

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。