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 2600 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2080 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

冷蔵庫が冷蔵室から 7.29 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 2.7 kW の動力を使う。 キッチンへ放出する熱量 Q̇_H を求めよ。

可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 525 °C の熱源から 2400 kJ の熱を受け取り、957 kJ を放出する。低温熱源の温度 T_L を °C で求めよ。

可逆冷凍機が 3 kW の熱を取り除いて冷蔵室を -5 °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。

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 950 °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、35 °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 10 °C の熱源から熱をくみ上げ、55 °C の暖房システムに 9 kW の熱を供給する。実際の COP はこれらの温度間のカルノー COP の 35% である。使う電力 Ẇ を求めよ。