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 600 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 390 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

成績係数 4.1 のヒートポンプが家に 7 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 450 °C の熱源から熱を受け取り、30 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 23% 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 250 °C の高温熱源と 20 °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。

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、35 °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。

熱機関が 1 サイクルあたり 650 °C の熱源から 3700 kJ の熱を受け取り、1480 kJ の仕事をして、残りを 40 °C の熱源へ放出する。1 サイクルあたりの全エントロピー生成量 S_gen を求めよ。