解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

成績係数 4.1 のヒートポンプが家に 11.5 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 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 1870 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

可逆冷凍機が 1.5 kW の熱を取り除いて冷蔵室を -20 °C に保ち、25 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇_H を求めよ。

可逆冷凍機が 8 kW の熱を取り除いて冷蔵室を -25 °C に保ち、28 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇_H を求めよ。

冷蔵庫が、25 °C のキッチンで冷蔵室を 4 °C に保ち、冷蔵室から 4.5 kW の熱を取り除く。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。

ヒートポンプが 5 °C の熱源から熱をくみ上げ、22 °C の暖房システムに 16.5 kW の熱を供給する。実際の COP はこれらの温度間のカルノー COP の 40% である。使う電力 Ẇ を求めよ。