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 3400 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2720 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 3 のヒートポンプが家に 18 kW の熱を供給する。 ヒートポンプが使う電力 Ẇ を求めよ。

熱機関が 225 °C の高温熱源と 30 °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。

可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 400 °C の熱源から 700 kJ の熱を受け取り、305 kJ を放出する。低温熱源の温度 T_L を °C で求めよ。

ヒートポンプが -10 °C の熱源から熱をくみ上げ、20 °C の暖房システムに 6.5 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 30% である。使う電力 Ẇ を求めよ。

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 1200 °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、20 °C の熱源へ熱を放出する。 両方の機関の仕事は等しい。T_m を °C で求めよ。