ใบงาน เครื่องยนต์ความร้อนและตู้เย็น พร้อมเฉลย

เครื่องยนต์ความร้อนรับความร้อน 3700 kJ จากแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง และคายความร้อน 2035 kJ ให้แหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำในแต่ละวัฏจักร หาประสิทธิภาพเชิงความร้อน η ของเครื่องยนต์

โรงไฟฟ้าผลิตกำลังสุทธิ 50 MW ด้วยประสิทธิภาพเชิงความร้อน 30% จงหาอัตรา Q̇_L ที่ความร้อนถูกปล่อยทิ้งสู่น้ำหล่อเย็น

เครื่องยนต์ความร้อนผันกลับได้ (คาร์โนต์) รับความร้อน 3000 kJ จากแหล่งความร้อนที่ 250 °C และปล่อย 1681 kJ ต่อวัฏจักร จงหาอุณหภูมิ T_L ของแหล่งความร้อนเย็นในหน่วย °C

เครื่องยนต์ความร้อนรับความร้อนจากแหล่งที่ 650 °C และปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมที่ 15 °C ประสิทธิภาพเชิงความร้อนจริงของมันคือ 41% จงหาประสิทธิภาพตามกฎข้อที่สอง η_II ซึ่งเป็นอัตราส่วนของประสิทธิภาพจริงต่อประสิทธิภาพคาร์โนต์

ตู้เย็นรักษาอุณหภูมิช่องเย็นไว้ที่ -10 °C ในครัวที่ 25 °C โดยดึงความร้อนออกจากช่องเย็น 4 kW หาสัมประสิทธิ์สมรรถนะสูงสุดที่เป็นไปได้ COP_max

เครื่องยนต์ความร้อนคาร์โนต์รับความร้อน 10 kW จากแหล่งที่ 450 °C และปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมที่ 20 °C งานทั้งหมดของมันขับตู้เย็นคาร์โนต์ที่ดึงความร้อนจากช่องแช่แข็งที่ 0 °C และปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมที่ 20 °C เช่นกัน จงหาอัตรา Q̇_L ที่ความร้อนถูกดึงออกจากช่องแช่แข็ง