解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

発電所が熱効率 55% で正味出力 300 MW を発生する。 燃料からの受熱量 Q̇_H を求めよ。

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 3100 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1860 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 200 °C の熱源から 2400 kJ の熱を受け取り、1563 kJ を放出する。低温熱源の温度 T_L を °C で求めよ。

熱機関が 675 °C の高温熱源と 25 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 2600 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 10 kW の熱を受け取り、25 °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 -25 °C の冷凍庫から熱を取り除いて、同じく 25 °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 900 °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。 両方の機関の熱効率は等しい。T_m を °C で求めよ。