解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

成績係数 2.6 のヒートポンプが家に 15 kW の熱を供給する。 ヒートポンプが使う電力 Ẇ を求めよ。

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 660 kJ を捨てる。 熱効率 η を求めよ。

熱機関が 650 °C の高温熱源と 5 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 1100 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 325 °C の高温熱源と 10 °C の低温熱源の間で働く。 この機関は 4700 kJ の熱を受け取る。得られる最大の仕事 W_max を求めよ。

冷蔵庫が、30 °C のキッチンで冷蔵室を 5 °C に保ち、冷蔵室から 5 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。

冷蔵庫が、35 °C のキッチンで冷蔵室を -18 °C に保ち、冷蔵室から 3.5 kW の熱を取り除く。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。