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 5000 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 3250 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 4300 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 3440 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

熱機関が 525 °C の高温熱源と 25 °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。

熱機関が 650 °C の高温熱源と 25 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 500 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 W_max を求めよ。

カルノー熱機関が 850 °C の熱源から 160 kW の熱を受け取り、27 °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 0 °C の冷凍庫から熱を取り除いて、同じく 27 °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。

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 750 °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、20 °C の熱源へ熱を放出する。 両方の機関の仕事は等しい。T_m を °C で求めよ。