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 1000 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 650 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 2200 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1430 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

可逆冷凍機が 7.5 kW の熱を取り除いて冷蔵室を -18 °C に保ち、35 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇_H を求めよ。

熱機関が 550 °C の熱源から熱を受け取り、35 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 41% 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。

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 900 °C の熱源から熱を受け取り、温度 T_m 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、10 °C の熱源へ熱を放出する。 両方の機関の熱効率は等しい。T_m を °C で求めよ。

ヒートポンプが、外気 -5 °C のときに家を 21 °C に保ち、家に 8 kW の熱を供給する。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。