1.やさしい
熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 5000 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 3000 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。
QH = 5000 kJQL = 3000 kJ
η = %
解答つき熱機関と冷凍機ワークシート
2.やさしい
冷蔵庫が冷蔵室から 7.7 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 2.2 kW の動力を使う。 キッチンへ放出する熱量 Q̇H を求めよ。
Q̇L = 7.7 kWẆ = 2.2 kW
Q̇H = kW
3.ふつう
熱機関が 300 °C の高温熱源と 20 °C の低温熱源の間で働く。 可能な最大の熱効率 ηmax を求めよ。
TH = 300 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.ふつう
可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 225 °C の熱源から 2000 kJ の熱を受け取り、1317 kJ を放出する。低温熱源の温度 TL を °C で求めよ。
TH = 225 °CQH = 2000 kJQL = 1317 kJ
TL = °C
5.むずかしい
熱機関が 1 サイクルあたり 600 °C の熱源から 3700 kJ の熱を受け取り、1702 kJ の仕事をして、残りを 30 °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 Sgen を求めよ。
TH = 600 °CTL = 30 °CQH = 3700 kJW = 1702 kJ
Sgen = kJ/K
6.むずかしい
熱機関が 1 サイクルあたり 850 °C の熱源から 900 kJ の熱を受け取り、540 kJ の仕事をして、残りを 10 °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 Sgen を求めよ。
TH = 850 °CTL = 10 °CQH = 900 kJW = 540 kJ
Sgen = kJ/K
解答
- 1. η = 40 %
- 2. Q̇H = 9.9 kW
- 3. ηmax = 48.85 %
- 4. TL = 54.88 °C
- 5. Sgen = 2.353 kJ/K
- 6. Sgen = 0.4701 kJ/K
ステップごとの詳しい解答：このトピックは examproblems.com で練習できます。