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 3200 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2080 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

熱機関が 1 サイクルごとに高温熱源から 1900 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 1045 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

可逆冷凍機が 6 kW の熱を取り除いて冷蔵室を 2 °C に保ち、35 °C の周囲へ熱を放出する。放出する熱量 Q̇_H を求めよ。

熱機関が 500 °C の高温熱源と 20 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 4100 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 1 サイクルあたり 850 °C の熱源から 1300 kJ の熱を受け取り、780 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 S_gen を求めよ。

ヒートポンプが、外気 7 °C のときに家を 22 °C に保ち、家に 14 kW の熱を供給する。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。