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 4400 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2420 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

成績係数 4.4 のヒートポンプが家に 18 kW の熱を供給する。 ヒートポンプが使う電力 Ẇ を求めよ。

熱機関が 650 °C の高温熱源と 40 °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 300 °C の高温熱源と 25 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 3000 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 W_max を求めよ。

ヒートポンプが、外気 -5 °C のときに家を 20 °C に保ち、家に 15 kW の熱を供給する。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。

ヒートポンプが、外気 -10 °C のときに家を 22 °C に保ち、家に 11 kW の熱を供給する。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。