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 2800 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1540 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

成績係数 4.7 のヒートポンプが家に 16.5 kW の熱を供給する。 外気から熱をくみ上げる割合 Q̇_L を求めよ。

熱機関が 300 °C の高温熱源と 35 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 4100 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 W_max を求めよ。

熱機関が 750 °C の高温熱源と 5 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 2700 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 W_max を求めよ。

ヒートポンプが 5 °C の熱源から熱をくみ上げ、45 °C の暖房システムに 5 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 35% である。使う電力 Ẇ を求めよ。

冷蔵庫が、28 °C のキッチンで冷蔵室を -10 °C に保ち、冷蔵室から 2.5 kW の熱を取り除く。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。