解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

成績係数 3 のヒートポンプが家に 18.5 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 1 サイクルごとに高温熱源から 1300 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 845 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

熱機関が 325 °C の高温熱源と 5 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 1200 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 W_max を求めよ。

可逆冷凍機が 5 kW の熱を取り除いて冷蔵室を 4 °C に保ち、20 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇_H を求めよ。

ヒートポンプが 2 °C の熱源から熱をくみ上げ、21 °C の暖房システムに 17.5 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 60% である。使う電力 Ẇ を求めよ。

ヒートポンプが、外気 -5 °C のときに家を 22 °C に保ち、家に 6 kW の熱を供給する。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。