解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

無料で印刷できる熱機関と冷凍機のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
キッチン冷蔵室RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3.6 kWẆ = 2.4 kW

冷蔵庫が冷蔵室から 3.6 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 2.4 kW の動力を使う。 キッチンへ放出する熱量 Q̇H を求めよ。

Q̇L = 3.6 kWẆ = 2.4 kW
Q̇H = kW
2.やさしい
高温熱源低温熱源EQH​ = 1700 kJQL​ = 935 kJW

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 1700 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 935 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

QH = 1700 kJQL = 935 kJ
η = %
3.ふつう
TH​ = 550 °CTL​ = ?EQH​ = 1500 kJQL​ = 580 kJW

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 1500 kJ の熱を受け取り、580 kJ を放出する。低温熱源の温度 TL を °C で求めよ。

TH = 550 °CQH = 1500 kJQL = 580 kJ
TL = °C
4.ふつう
TH​ = 650 °CTL​ = ?EQH​ = 600 kJQL​ = 184 kJW

可逆(カルノー)熱機関が 1 サイクルあたり 650 °C の熱源から 600 kJ の熱を受け取り、184 kJ を放出する。低温熱源の温度 TL を °C で求めよ。

TH = 650 °CQH = 600 kJQL = 184 kJ
TL = °C
5.むずかしい
1000 °CTm​ = ?25 °CABWA​WB​

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 1000 °C の熱源から熱を受け取り、温度 Tm 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、25 °C の熱源へ熱を放出する。 両方の機関の仕事は等しい。Tm を °C で求めよ。

TH = 1000 °CTL = 25 °C
Tm = °C
6.むずかしい
1000 °CTm​ = ?20 °CABWA​WB​

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 1000 °C の熱源から熱を受け取り、温度 Tm 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、20 °C の熱源へ熱を放出する。 両方の機関の熱効率は等しい。Tm を °C で求めよ。

TH = 1000 °CTL = 20 °C
Tm = °C

解答

  1. 1. Q̇H = 6 kW
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. TL = 45.13 °C
  4. 4. TL = 9.949 °C
  5. 5. Tm = 512.5 °C
  6. 6. Tm = 337.8 °C

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。