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 2000 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1100 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 1400 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 770 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 400 °C の高温熱源と 15 °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。

可逆冷凍機が 4.5 kW の熱を取り除いて冷蔵室を 2 °C に保ち、20 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇_H を求めよ。

冷蔵庫が、32 °C のキッチンで冷蔵室を 4 °C に保ち、冷蔵室から 5 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。

カルノー熱機関が 700 °C の熱源から 150 kW の熱を受け取り、27 °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 27 °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。