1.やさしい
熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 5000 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 3250 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。
QH = 5000 kJQL = 3250 kJ
η = %
解答つき熱機関と冷凍機ワークシート
2.やさしい
熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 4900 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2695 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。
QH = 4900 kJQL = 2695 kJ
η = %
3.ふつう
可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 225 °C の熱源から 2600 kJ の熱を受け取り、1608 kJ を放出する。低温熱源の温度 TL を °C で求めよ。
TH = 225 °CQH = 2600 kJQL = 1608 kJ
TL = °C
4.ふつう
熱機関が 275 °C の高温熱源と 20 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 1400 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 Wmax を求めよ。
TH = 275 °CTL = 20 °CQH = 1400 kJ
Wmax = kJ
5.むずかしい
冷蔵庫が、30 °C のキッチンで冷蔵室を 2 °C に保ち、冷蔵室から 2 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇmin を求めよ。
TH = 30 °CTL = 2 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW
6.むずかしい
冷蔵庫が、35 °C のキッチンで冷蔵室を 4 °C に保ち、冷蔵室から 4.5 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇmin を求めよ。
TH = 35 °CTL = 4 °CQ̇L = 4.5 kW
Ẇmin = kW
解答
- 1. η = 35 %
- 2. η = 45 %
- 3. TL = 34.94 °C
- 4. Wmax = 651.3 kJ
- 5. Ẇmin = 0.2035 kW
- 6. Ẇmin = 0.5033 kW
ステップごとの詳しい解答：このトピックは examproblems.com で練習できます。