解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

成績係数 4.3 のヒートポンプが家に 12.5 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。

冷蔵庫が冷蔵室から 7 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 2.8 kW の動力を使う。 キッチンへ放出する熱量 Q̇_H を求めよ。

熱機関が 675 °C の高温熱源と 15 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 2400 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 7.5 kW の熱を取り除いて冷蔵室を -18 °C に保ち、40 °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、30 °C のキッチンで冷蔵室を 5 °C に保ち、冷蔵室から 2 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。

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 20 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 35% である。使う電力 Ẇ を求めよ。