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 4400 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 3300 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

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 2850 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

熱機関が 775 °C の高温熱源と 20 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 3600 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 W_max を求めよ。

熱機関が 225 °C の高温熱源と 25 °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。

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 650 °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、10 °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。

ヒートポンプが 0 °C の熱源から熱をくみ上げ、20 °C の暖房システムに 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 55% である。使う電力 Ẇ を求めよ。