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 3400 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2210 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

発電所が熱効率 40% で正味出力 100 MW を発生する。 燃料からの受熱量 Q̇_H 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 4700 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 650 °C の高温熱源と 10 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 2300 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 600 °C の熱源から 180 kW の熱を受け取り、20 °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 -30 °C の冷凍庫から熱を取り除いて、同じく 20 °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。

カルノー熱機関が 500 °C の熱源から 90 kW の熱を受け取り、30 °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 -30 °C の冷凍庫から熱を取り除いて、同じく 30 °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。