ใบงาน เครื่องยนต์ความร้อนและตู้เย็น พร้อมเฉลย

ปั๊มความร้อนที่มีสัมประสิทธิ์สมรรถนะ 5 ส่งความร้อน 18 kW ให้บ้าน จงหากำลังไฟฟ้า Ẇ ที่มันใช้

เครื่องยนต์ความร้อนรับความร้อน 1900 kJ จากแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง และคายความร้อน 1140 kJ ให้แหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำในแต่ละวัฏจักร หางานสุทธิ W ที่เครื่องยนต์ผลิตได้ต่อวัฏจักร

ตู้เย็นผันกลับได้รักษาห้องเย็นที่ -18 °C โดยดึงความร้อน 10 kW ออก และปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมที่ 28 °C จงหาอัตรา Q̇_H ที่มันปล่อยความร้อน

เครื่องยนต์ความร้อนรับความร้อนจากแหล่งที่ 550 °C และปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมที่ 10 °C ประสิทธิภาพเชิงความร้อนจริงของมันคือ 46% จงหาประสิทธิภาพตามกฎข้อที่สอง η_II ซึ่งเป็นอัตราส่วนของประสิทธิภาพจริงต่อประสิทธิภาพคาร์โนต์

ปั๊มความร้อนรักษาอุณหภูมิบ้านไว้ที่ 22 °C ขณะที่ภายนอกเป็น -5 °C โดยส่งความร้อน 13 kW ให้บ้าน หากำลังป้อนเข้าต่ำสุด Ẇ_min

ตู้เย็นรักษาอุณหภูมิช่องเย็นไว้ที่ -10 °C ในครัวที่ 30 °C โดยดึงความร้อนออกจากช่องเย็น 4 kW หาสัมประสิทธิ์สมรรถนะสูงสุดที่เป็นไปได้ COP_max