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 4400 kJ の熱を受け取り、低温熱源へ 2860 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 40% で正味出力 50 MW を発生する。 燃料からの受熱量 Q̇_H を求めよ。

熱機関が 300 °C の高温熱源と 25 °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 700 °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。

冷蔵庫が、25 °C のキッチンで冷蔵室を -10 °C に保ち、冷蔵室から 2.5 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 10 °C の熱源から熱をくみ上げ、20 °C の暖房システムに 14 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 45% である。使う電力 Ẇ を求めよ。