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 1200 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 960 kJ を捨てる。 1 サイクルあたりの正味の仕事 W を求めよ。

発電所が熱効率 55% で正味出力 300 MW を発生する。 燃料からの受熱量 Q̇_H を求めよ。

熱機関が 575 °C の高温熱源と 15 °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 775 °C の高温熱源と 25 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 2700 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 550 °C の熱源から 3200 kJ の熱を受け取り、1216 kJ の仕事をして、残りを 25 °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。

冷蔵庫が、32 °C のキッチンで冷蔵室を -25 °C に保ち、冷蔵室から 1.5 kW の熱を取り除く。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。