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 1200 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 720 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

発電所が熱効率 33% で正味出力 600 MW を発生する。 燃料からの受熱量 Q̇_H を求めよ。

熱機関が 450 °C の熱源から熱を受け取り、25 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 35% 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。

熱機関が 725 °C の高温熱源と 5 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 3700 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 1 サイクルあたり 800 °C の熱源から 1300 kJ の熱を受け取り、663 kJ の仕事をして、残りを 20 °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。

カルノー熱機関が 450 °C の熱源から 60 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 -20 °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。