解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

無料で印刷できる熱機関と冷凍機のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
高温熱源低温熱源EQH​ = 2300 kJQL​ = 1610 kJW = ?

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 2300 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1610 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

QH = 2300 kJQL = 1610 kJ
W = kJ
2.やさしい
キッチン冷蔵室RQ̇H​Q̇L​ = 2.89 kWẆ = 1.7 kW

冷蔵庫が冷蔵室から 2.89 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 1.7 kW の動力を使う。 成績係数 COPR を求めよ。

Q̇L = 2.89 kWẆ = 1.7 kW
COPR =
3.ふつう
TH​ = 25 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 9.5 kWẆ

可逆冷凍機が 9.5 kW の熱を取り除いて冷蔵室を 4 °C に保ち、25 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇H を求めよ。

TL = 4 °CTH = 25 °CQ̇L = 9.5 kW
Q̇H = kW
4.ふつう
TH​ = 28 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 0.5 kWẆ

可逆冷凍機が 0.5 kW の熱を取り除いて冷蔵室を -20 °C に保ち、28 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇H を求めよ。

TL = -20 °CTH = 28 °CQ̇L = 0.5 kW
Q̇H = kW
5.むずかしい
TH​ = 28 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ = ?

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 4 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇmin を求めよ。

TH = 28 °CTL = -25 °CQ̇L = 4 kW
Ẇmin = kW
6.むずかしい
TH​ = 22 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

ヒートポンプが、外気 -10 °C のときに家を 22 °C に保ち、家に 9 kW の熱を供給する。 必要な最小入力動力 Ẇmin を求めよ。

TH = 22 °CTL = -10 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW

解答

  1. 1. W = 690 kJ
  2. 2. COPR = 1.7
  3. 3. Q̇H = 10.22 kW
  4. 4. Q̇H = 0.5948 kW
  5. 5. Ẇmin = 0.8543 kW
  6. 6. Ẇmin = 0.9758 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。