解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

成績係数 4.3 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。

発電所が熱効率 55% で正味出力 150 MW を発生する。 燃料からの受熱量 Q̇_H を求めよ。

熱機関が 650 °C の熱源から熱を受け取り、30 °C の周囲へ熱を放出する。実際の熱効率は 50% である。第二法則効率（実際の効率とカルノー効率の比）η_II を求めよ。

熱機関が 225 °C の高温熱源と 30 °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。

ヒートポンプが、外気 -10 °C のときに家を 22 °C に保ち、家に 5 kW の熱を供給する。 可能な最大の成績係数 COP_max を求めよ。

冷蔵庫が、35 °C のキッチンで冷蔵室を 4 °C に保ち、冷蔵室から 1 kW の熱を取り除く。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。