解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

発電所が熱効率 42% で正味出力 500 MW を発生する。 燃料からの受熱量 Q̇_H を求めよ。

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 4200 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2520 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

熱機関が 600 °C の熱源から熱を受け取り、25 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 40% 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 600 °C の熱源から熱を受け取り、40 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 35% 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。

カルノー熱機関が 550 °C の熱源から 180 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 -10 °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。

ヒートポンプが、外気 -5 °C のときに家を 22 °C に保ち、家に 13 kW の熱を供給する。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。