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 4100 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2870 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

成績係数 4.4 のヒートポンプが家に 4.5 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 32% である。第二法則効率（実際の効率とカルノー効率の比）η_II を求めよ。

熱機関が 650 °C の高温熱源と 40 °C の低温熱源の間で働く。 可能な最大の熱効率 η_max を求めよ。

ヒートポンプが 0 °C の熱源から熱をくみ上げ、22 °C の暖房システムに 4 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 40% である。使う電力 Ẇ を求めよ。

熱機関が 1 サイクルあたり 550 °C の熱源から 2700 kJ の熱を受け取り、1026 kJ の仕事をして、残りを 25 °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。