解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

冷蔵庫が冷蔵室から 0.51 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 0.3 kW の動力を使う。 成績係数 COP_R を求めよ。

発電所が熱効率 35% 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 775 °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 650 °C の高温熱源と 10 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 2800 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 W_max を求めよ。

熱機関が 1 サイクルあたり 500 °C の熱源から 4300 kJ の熱を受け取り、1548 kJ の仕事をして、残りを 40 °C の熱源へ放出する。1 サイクルあたりの全エントロピー生成量 S_gen を求めよ。

ヒートポンプが、外気 -10 °C のときに家を 20 °C に保ち、家に 12 kW の熱を供給する。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。