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 3800 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2090 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

発電所が熱効率 40% で正味出力 600 MW を発生する。 冷却水へ放出される熱量 Q̇_L を求めよ。

可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 575 °C の熱源から 4900 kJ の熱を受け取り、1751 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 300 °C の高温熱源と 40 °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。

ヒートポンプが 7 °C の熱源から熱をくみ上げ、55 °C の暖房システムに 12.5 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 35% である。使う電力 Ẇ を求めよ。

冷蔵庫が、30 °C のキッチンで冷蔵室を 2 °C に保ち、冷蔵室から 2.5 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。