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 700 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 490 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

発電所が熱効率 55% で正味出力 200 MW を発生する。 燃料からの受熱量 Q̇_H を求めよ。

熱機関が 675 °C の高温熱源と 25 °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 W_max を求めよ。

可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 550 °C の熱源から 3400 kJ の熱を受け取り、1314 kJ を放出する。低温熱源の温度 T_L を °C で求めよ。

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 1200 °C の熱源から熱を受け取り、温度 T_m の中間熱源へ熱を放出する。機関 B はその熱をすべて受け取り、10 °C の熱源へ熱を放出する。 両方の機関の熱効率は等しい。T_m を °C で求めよ。

ヒートポンプが、外気 -5 °C のときに家を 21 °C に保ち、家に 11 kW の熱を供給する。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。