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2.1.4.1 問題

どんな過程の組み合わせで、高温の熱源から低温の熱源へ伝わる熱から仕事を取り出したり（熱機関）、低温から高温へ熱を伝える（ヒートポンプ）ことができる二つの熱源間で作動する閉じた系のサイクルとなるか。例を示せ。

サイクルとなるには始めの状態と終わりの状態は同じ状態にならなくてはいけない。 熱機関では高温熱源から熱を受け取り、低温熱源へ熱を伝え、仕事を取り出すことが目的である。過程として、高温から熱を受け取る過程、低温へ熱を伝える過程、仕事を取り出す過程が必要である。仕事を取り出す過程は必ず膨張する過程であるので、熱機関では膨張する過程を入れ仕事を取り出す必要がある。また、圧縮の過程の仕事よりも大きくなくては熱機関とならない。 ヒートポンプでは低温熱源から熱を奪う過程では、サイクルの温度は低温熱源より低くくなくてはならない。また高温熱源へ熱を伝える過程ではサイクルの温度は高温熱源よりも高くなっていなくてはならない。

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