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 1200 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 660 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 4900 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2940 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 625 °C の高温熱源と 10 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 2600 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（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 700 °C の熱源から 1300 kJ の熱を受け取り、392 kJ を放出する。低温熱源の温度 T_L を °C で求めよ。

カルノー熱機関が 1000 °C の熱源から 30 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 -25 °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。

ヒートポンプが、外気 -10 °C のときに家を 21 °C に保ち、家に 6 kW の熱を供給する。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。