解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

成績係数 4.2 のヒートポンプが家に 14.5 kW の熱を供給する。 ヒートポンプが使う電力 Ẇ を求めよ。

冷蔵庫が冷蔵室から 7.54 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 2.6 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 400 °C の熱源から熱を受け取り、15 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 23% 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。

可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 800 °C の熱源から 1600 kJ の熱を受け取り、467 kJ を放出する。低温熱源の温度 T_L を °C で求めよ。

ヒートポンプが -5 °C の熱源から熱をくみ上げ、20 °C の暖房システムに 17.5 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 30% である。使う電力 Ẇ を求めよ。

熱機関が 1 サイクルあたり 500 °C の熱源から 3400 kJ の熱を受け取り、1632 kJ の仕事をして、残りを 40 °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。