1.やさしい
発電所が熱効率 25% で正味出力 200 MW を発生する。 燃料からの受熱量 Q̇H を求めよ。
Ẇ = 200 MWη = 25%
Q̇H = MW
解答つき熱機関と冷凍機ワークシート
2.やさしい
熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 600 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 480 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。
QH = 600 kJQL = 480 kJ
η = %
3.ふつう
可逆冷凍機が 3 kW の熱を取り除いて冷蔵室を -5 °C に保ち、25 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇H を求めよ。
TL = -5 °CTH = 25 °CQ̇L = 3 kW
Q̇H = kW
4.ふつう
可逆冷凍機が 9.5 kW の熱を取り除いて冷蔵室を -5 °C に保ち、40 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇H を求めよ。
TL = -5 °CTH = 40 °CQ̇L = 9.5 kW
Q̇H = kW
5.むずかしい
カルノー熱機関が 950 °C の熱源から 160 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 -15 °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 Q̇L を求めよ。
TH = 950 °CT0 = 20 °CTL = -15 °CQ̇H = 160 kW
Q̇L = kW
6.むずかしい
ヒートポンプが、外気 -10 °C のときに家を 22 °C に保ち、家に 9 kW の熱を供給する。 必要な最小入力動力 Ẇmin を求めよ。
TH = 22 °CTL = -10 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW
解答
- 1. Q̇H = 800 MW
- 2. η = 20 %
- 3. Q̇H = 3.336 kW
- 4. Q̇H = 11.09 kW
- 5. Q̇L = 897.3 kW
- 6. Ẇmin = 0.9758 kW
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。