解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

無料で印刷できる熱機関と冷凍機のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
高温熱源低温熱源EQH​ = 3700 kJQL​ = 2405 kJW = ?

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 3700 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2405 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

QH = 3700 kJQL = 2405 kJ
W = kJ
2.やさしい
高温熱源低温熱源EQH​ = 2000 kJQL​ = 1600 kJW = ?

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 2000 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1600 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

QH = 2000 kJQL = 1600 kJ
W = kJ
3.ふつう
TH​ = 325 °CTL​ = ?EQH​ = 3000 kJQL​ = 1420 kJW

可逆(カルノー)熱機関が 1 サイクルあたり 325 °C の熱源から 3000 kJ の熱を受け取り、1420 kJ を放出する。低温熱源の温度 TL を °C で求めよ。

TH = 325 °CQH = 3000 kJQL = 1420 kJ
TL = °C
4.ふつう
TH​ = 225 °CTL​ = ?EQH​ = 5000 kJQL​ = 3193 kJW

可逆(カルノー)熱機関が 1 サイクルあたり 225 °C の熱源から 5000 kJ の熱を受け取り、3193 kJ を放出する。低温熱源の温度 TL を °C で求めよ。

TH = 225 °CQH = 5000 kJQL = 3193 kJ
TL = °C
5.むずかしい
TH​ = 32 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 5 kWẆ = ?

冷蔵庫が、32 °C のキッチンで冷蔵室を -20 °C に保ち、冷蔵室から 5 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇmin を求めよ。

TH = 32 °CTL = -20 °CQ̇L = 5 kW
Ẇmin = kW
6.むずかしい
TH​ = 32 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2.5 kWẆ = ?

冷蔵庫が、32 °C のキッチンで冷蔵室を 5 °C に保ち、冷蔵室から 2.5 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇmin を求めよ。

TH = 32 °CTL = 5 °CQ̇L = 2.5 kW
Ẇmin = kW

解答

  1. 1. W = 1295 kJ
  2. 2. W = 400 kJ
  3. 3. TL = 9.974 °C
  4. 4. TL = 44.97 °C
  5. 5. Ẇmin = 1.027 kW
  6. 6. Ẇmin = 0.2427 kW

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。