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 900 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 540 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

成績係数 4.7 のヒートポンプが家に 15 kW の熱を供給する。 外気から熱をくみ上げる割合 Q̇_L を求めよ。

熱機関が 725 °C の高温熱源と 40 °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 300 °C の熱源から熱を受け取り、15 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 27% 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。

冷蔵庫が、30 °C のキッチンで冷蔵室を 5 °C に保ち、冷蔵室から 2 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。

ヒートポンプが、外気 0 °C のときに家を 21 °C に保ち、家に 12 kW の熱を供給する。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。