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 3200 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2080 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

成績係数 4.3 のヒートポンプが家に 5.5 kW の熱を供給する。 外気から熱をくみ上げる割合 Q̇_L を求めよ。

熱機関が 600 °C の熱源から熱を受け取り、10 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 44% である。第二法則効率（実際の効率とカルノー効率の比）η_II を求めよ。

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 1800 kJ の熱を受け取り、630 kJ を放出する。低温熱源の温度 T_L を °C で求めよ。

カルノー熱機関が 600 °C の熱源から 170 kW の熱を受け取り、20 °C の周囲へ熱を放出する。その仕事はすべてカルノー冷凍機を駆動し、冷凍機は -10 °C の冷凍庫から熱を取り除いて、同じく 20 °C の周囲へ熱を放出する。冷凍庫から熱を取り除く割合 Q̇_L を求めよ。

ヒートポンプが、外気 -5 °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。