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 1100 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 605 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

発電所が熱効率 40% で正味出力 1000 MW を発生する。 冷却水へ放出される熱量 Q̇_L を求めよ。

熱機関が 675 °C の高温熱源と 40 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 4900 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 W_max を求めよ。

熱機関が 550 °C の高温熱源と 15 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 5000 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 10 kW の熱を供給する。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。

ヒートポンプが、外気 7 °C のときに家を 22 °C に保ち、家に 9 kW の熱を供給する。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。