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 600 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 360 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 2800 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1680 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

熱機関が 575 °C の高温熱源と 10 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 3400 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 450 °C の高温熱源と 20 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 2100 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 0 °C のときに家を 22 °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。

カルノー熱機関が 650 °C の熱源から 200 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 -30 °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。