정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 3900 kJQL​ = 2730 kJW = ?

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 3900 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 2730 kJ을(를) 버린다. 사이클당 순일 W을(를) 구하시오.

QH = 3900 kJQL = 2730 kJ
W = kJ
2.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 4400 kJQL​ = 3080 kJW = ?

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 4400 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 3080 kJ을(를) 버린다. 사이클당 순일 W을(를) 구하시오.

QH = 4400 kJQL = 3080 kJ
W = kJ
3.보통
TH​ = 625 °CTL​ = ?EQH​ = 1000 kJQL​ = 326 kJW

가역(카르노) 열기관이 사이클마다 625 °C의 열저장소에서 1000 kJ의 열을 받고 326 kJ를 방출한다. 저온 열저장소의 온도 TL을(를) °C로 구하시오.

TH = 625 °CQH = 1000 kJQL = 326 kJ
TL = °C
4.보통
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 2300 kJQL​ = 760 kJW

가역(카르노) 열기관이 사이클마다 675 °C의 열저장소에서 2300 kJ의 열을 받고 760 kJ를 방출한다. 저온 열저장소의 온도 TL을(를) °C로 구하시오.

TH = 675 °CQH = 2300 kJQL = 760 kJ
TL = °C
5.어려움
TH​ = 55 °CTL​ = 10 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

열펌프가 10 °C의 열원에서 열을 흡수해 55 °C의 난방 시스템에 9 kW의 열을 공급한다. 실제 COP는 이 두 온도 사이의 카르노 COP의 30%이다. 소비하는 전력 Ẇ을(를) 구하시오.

TH = 55 °CTL = 10 °CηII = 30%Q̇H = 9 kW
Ẇ = kW
6.어려움
TH​ = 400 °CT0​ = 30 °CTL​ = -15 °CERWQ̇H​ = 180 kWQ̇L​ = ?

카르노 열기관이 400 °C의 열원에서 180 kW의 열을 받고 30 °C의 주위로 열을 방출한다. 그 일은 모두 카르노 냉동기를 구동하며, 냉동기는 -15 °C의 냉동고에서 열을 제거하고 역시 30 °C의 주위로 열을 방출한다. 냉동고에서 열을 제거하는 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

TH = 400 °CT0 = 30 °CTL = -15 °CQ̇H = 180 kW
Q̇L = kW

정답표

  1. 1. W = 1170 kJ
  2. 2. W = 1320 kJ
  3. 3. TL = 19.65 °C
  4. 4. TL = 40.15 °C
  5. 5. Ẇ = 4.114 kW
  6. 6. Q̇L = 567.6 kW

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