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 2400 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1440 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

冷蔵庫が冷蔵室から 0.66 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 0.2 kW の動力を使う。 キッチンへ放出する熱量 Q̇_H を求めよ。

熱機関が 750 °C の熱源から熱を受け取り、40 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 38% 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。

熱機関が 575 °C の高温熱源と 30 °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。

冷蔵庫が、28 °C のキッチンで冷蔵室を -18 °C に保ち、冷蔵室から 2 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。

カルノー熱機関が 700 °C の熱源から 70 kW の熱を受け取り、25 °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 -15 °C の冷凍庫から熱を取り除いて、同じく 25 °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。