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 3700 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2220 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

冷蔵庫が冷蔵室から 6.88 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 1.6 kW の動力を使う。 成績係数 COP_R を求めよ。

熱機関が 775 °C の高温熱源と 30 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 3400 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 10 kW の熱を取り除いて冷蔵室を -5 °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、25 °C のキッチンで冷蔵室を -10 °C に保ち、冷蔵室から 0.5 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。

熱機関が 1 サイクルあたり 600 °C の熱源から 4800 kJ の熱を受け取り、1872 kJ の仕事をして、残りを 30 °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。