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 3300 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1980 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

冷蔵庫が冷蔵室から 6.72 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 2.1 kW の動力を使う。 成績係数 COP_R を求めよ。

可逆冷凍機が 9 kW の熱を取り除いて冷蔵室を -20 °C に保ち、35 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇_H を求めよ。

可逆冷凍機が 8 kW の熱を取り除いて冷蔵室を 0 °C に保ち、30 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇_H を求めよ。

ヒートポンプが、外気 7 °C のときに家を 20 °C に保ち、家に 11 kW の熱を供給する。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。

熱機関が 1 サイクルあたり 650 °C の熱源から 2100 kJ の熱を受け取り、966 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 S_gen を求めよ。