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 4500 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 3375 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

成績係数 3.2 のヒートポンプが家に 6.5 kW の熱を供給する。 ヒートポンプが使う電力 Ẇ を求めよ。

可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 225 °C の熱源から 1600 kJ の熱を受け取り、990 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 650 °C の熱源から熱を受け取り、20 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 44% 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。

冷蔵庫が、25 °C のキッチンで冷蔵室を -18 °C に保ち、冷蔵室から 4 kW の熱を取り除く。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。

カルノー熱機関が 750 °C の熱源から 190 kW の熱を受け取り、20 °C の周囲へ熱を放出する。その仕事はすべてカルノー冷凍機を駆動し、冷凍機は -30 °C の冷凍庫から熱を取り除いて、同じく 20 °C の周囲へ熱を放出する。冷凍庫から熱を取り除く割合 Q̇_L を求めよ。