解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

発電所が熱効率 35% で正味出力 750 MW を発生する。 冷却水へ放出される熱量 Q̇_L を求めよ。

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 2900 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2175 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

熱機関が 550 °C の高温熱源と 35 °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。

熱機関が 250 °C の高温熱源と 15 °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、45 °C の暖房システムに 9 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。

カルノー熱機関が 750 °C の熱源から 70 kW の熱を受け取り、25 °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 0 °C の冷凍庫から熱を取り除いて、同じく 25 °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。