解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

発電所が熱効率 50% 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。

成績係数 4.9 のヒートポンプが家に 4 kW の熱を供給する。 外気から熱をくみ上げる割合 Q̇_L を求めよ。

熱機関が 700 °C の熱源から熱を受け取り、30 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 48% 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。

熱機関が 275 °C の高温熱源と 5 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 2500 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 W_max を求めよ。

ヒートポンプが、外気 -10 °C のときに家を 20 °C に保ち、家に 8 kW の熱を供給する。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。

冷蔵庫が、28 °C のキッチンで冷蔵室を -25 °C に保ち、冷蔵室から 1.5 kW の熱を取り除く。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。