解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 3400 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1870 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 4000 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2400 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 600 °C の熱源から 2700 kJ の熱を受け取り、922 kJ を放出する。低温熱源の温度 T_L を °C で求めよ。

熱機関が 350 °C の高温熱源と 15 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 4300 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 W_max を求めよ。

カルノー熱機関が 750 °C の熱源から 180 kW の熱を受け取り、20 °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 0 °C の冷凍庫から熱を取り除いて、同じく 20 °C の周囲へ熱を放出する。冷凍庫から熱を取り除く割合 Q̇_L を求めよ。

ヒートポンプが 7 °C の熱源から熱をくみ上げ、45 °C の暖房システムに 13 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 30% である。使う電力 Ẇ を求めよ。