ใบงาน เครื่องยนต์ความร้อนและตู้เย็น พร้อมเฉลย

เครื่องยนต์ความร้อนรับความร้อน 1900 kJ จากแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง และคายความร้อน 1520 kJ ให้แหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำในแต่ละวัฏจักร หาประสิทธิภาพเชิงความร้อน η ของเครื่องยนต์

ปั๊มความร้อนที่มีสัมประสิทธิ์สมรรถนะ 4.6 ส่งความร้อน 9 kW ให้บ้าน จงหาอัตรา Q̇_L ที่มันดึงความร้อนจากอากาศภายนอก

เครื่องยนต์ความร้อนผันกลับได้ (คาร์โนต์) รับความร้อน 3700 kJ จากแหล่งความร้อนที่ 275 °C และปล่อย 2181 kJ ต่อวัฏจักร จงหาอุณหภูมิ T_L ของแหล่งความร้อนเย็นในหน่วย °C

เครื่องยนต์ความร้อนรับความร้อนจากแหล่งที่ 350 °C และปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมที่ 35 °C ประสิทธิภาพเชิงความร้อนจริงของมันคือ 35% จงหาประสิทธิภาพตามกฎข้อที่สอง η_II ซึ่งเป็นอัตราส่วนของประสิทธิภาพจริงต่อประสิทธิภาพคาร์โนต์

ตู้เย็นรักษาอุณหภูมิช่องเย็นไว้ที่ 4 °C ในครัวที่ 25 °C โดยดึงความร้อนออกจากช่องเย็น 0.5 kW หาสัมประสิทธิ์สมรรถนะสูงสุดที่เป็นไปได้ COP_max

ปั๊มความร้อนส่งความร้อน 9 kW ให้ระบบทำความร้อนที่ 20 °C โดยดึงความร้อนจากแหล่งที่ 2 °C COP จริงของมันคือ 35% ของ COP คาร์โนต์ระหว่างอุณหภูมิเหล่านี้ จงหากำลังไฟฟ้า Ẇ ที่มันใช้