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 700 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 385 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 2200 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。

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 34% 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 700 °C の高温熱源と 10 °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、55 °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 45% である。使う電力 Ẇ を求めよ。

カルノー熱機関が 400 °C の熱源から 100 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 -15 °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。