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 5000 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 3500 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 1 サイクルごとに高温熱源から 3900 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 3120 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

熱機関が 325 °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 775 °C の高温熱源と 40 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 4000 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 10 °C の熱源から熱をくみ上げ、21 °C の暖房システムに 18 kW の熱を供給する。実際の COP はこれらの温度間のカルノー COP の 40% である。使う電力 Ẇ を求めよ。

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 1050 °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、40 °C の熱源へ熱を放出する。 両方の機関の仕事は等しい。T_m を °C で求めよ。