解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

成績係数 3.9 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 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 2210 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 650 °C の熱源から 4300 kJ の熱を受け取り、1482 kJ を放出する。低温熱源の温度 T_L を °C で求めよ。

熱機関が 900 °C の熱源から熱を受け取り、10 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 57% 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。

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 1150 °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、40 °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。

冷蔵庫が、35 °C のキッチンで冷蔵室を 2 °C に保ち、冷蔵室から 3.5 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。