解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

冷蔵庫が冷蔵室から 7.2 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 3 kW の動力を使う。 成績係数 COP_R を求めよ。

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 2400 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1680 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 325 °C の高温熱源と 20 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 800 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 40 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 3300 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 5 °C のときに家を 20 °C に保ち、家に 5 kW の熱を供給する。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。

熱機関が 1 サイクルあたり 900 °C の熱源から 3100 kJ の熱を受け取り、1395 kJ の仕事をして、残りを 15 °C の熱源へ放出する。1 サイクルあたりの全エントロピー生成量 S_gen を求めよ。