解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

成績係数 2.5 のヒートポンプが家に 13.5 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 1 サイクルごとに高温熱源から 4300 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2795 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 675 °C の熱源から 4100 kJ の熱を受け取り、1289 kJ を放出する。低温熱源の温度 T_L を °C で求めよ。

可逆冷凍機が 1.5 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。

冷蔵庫が、32 °C のキッチンで冷蔵室を -20 °C に保ち、冷蔵室から 4 kW の熱を取り除く。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。

ヒートポンプが 10 °C の熱源から熱をくみ上げ、35 °C の暖房システムに 15.5 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 55% である。使う電力 Ẇ を求めよ。