ใบงาน เครื่องยนต์ความร้อนและตู้เย็น พร้อมเฉลย

เครื่องยนต์ความร้อนรับความร้อน 500 kJ จากแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง และคายความร้อน 400 kJ ให้แหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำในแต่ละวัฏจักร หางานสุทธิ W ที่เครื่องยนต์ผลิตได้ต่อวัฏจักร

เครื่องยนต์ความร้อนรับความร้อน 3800 kJ จากแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง และคายความร้อน 2660 kJ ให้แหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำในแต่ละวัฏจักร หาประสิทธิภาพเชิงความร้อน η ของเครื่องยนต์

เครื่องยนต์ความร้อนทำงานระหว่างแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูงที่ 600 °C และแหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำที่ 15 °C เครื่องยนต์รับความร้อน 4700 kJ หางานมากที่สุด W_max ที่เครื่องยนต์อาจผลิตได้

เครื่องยนต์ความร้อนรับความร้อนจากแหล่งที่ 850 °C และปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมที่ 15 °C ประสิทธิภาพเชิงความร้อนจริงของมันคือ 45% จงหาประสิทธิภาพตามกฎข้อที่สอง η_II ซึ่งเป็นอัตราส่วนของประสิทธิภาพจริงต่อประสิทธิภาพคาร์โนต์

ตู้เย็นรักษาอุณหภูมิช่องเย็นไว้ที่ 5 °C ในครัวที่ 35 °C โดยดึงความร้อนออกจากช่องเย็น 0.5 kW หาสัมประสิทธิ์สมรรถนะสูงสุดที่เป็นไปได้ COP_max

ตู้เย็นรักษาอุณหภูมิช่องเย็นไว้ที่ -10 °C ในครัวที่ 35 °C โดยดึงความร้อนออกจากช่องเย็น 3 kW หากำลังป้อนเข้าต่ำสุด Ẇ_min