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 2200 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1210 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

成績係数 4.9 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 900 °C の熱源から熱を受け取り、15 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 49% 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。

可逆冷凍機が 4 kW の熱を取り除いて冷蔵室を -30 °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。

冷蔵庫が、35 °C のキッチンで冷蔵室を -10 °C に保ち、冷蔵室から 1 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 1100 °C の熱源から熱を受け取り、温度 T_m の中間熱源へ熱を放出する。機関 B はその熱をすべて受け取り、15 °C の熱源へ熱を放出する。 両方の機関の熱効率は等しい。T_m を °C で求めよ。