정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
주택외기HPQ̇H​ = 13.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

성적 계수 3.7인 열펌프가 주택에 13.5 kW의 열을 공급한다. 소비하는 전력 Ẇ을(를) 구하시오.

COPHP = 3.7Q̇H = 13.5 kW
Ẇ = kW
2.쉬움
주택외기HPQ̇H​ = 5.5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

성적 계수 4.6인 열펌프가 주택에 5.5 kW의 열을 공급한다. 외기에서 열을 흡수하는 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

COPHP = 4.6Q̇H = 5.5 kW
Q̇L = kW
3.보통
TH​ = 350 °CTL​ = ?EQH​ = 2700 kJQL​ = 1378 kJW

가역(카르노) 열기관이 사이클마다 350 °C의 열저장소에서 2700 kJ의 열을 받고 1378 kJ를 방출한다. 저온 열저장소의 온도 TL을(를) °C로 구하시오.

TH = 350 °CQH = 2700 kJQL = 1378 kJ
TL = °C
4.보통
TH​ = 325 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

열기관이 325 °C의 고온 열원과 30 °C의 저온 열원 사이에서 작동한다. 가능한 최대 열효율 ηmax을(를) 구하시오.

TH = 325 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.어려움
TH​ = 35 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 13.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

열펌프가 5 °C의 열원에서 열을 흡수해 35 °C의 난방 시스템에 13.5 kW의 열을 공급한다. 실제 COP는 이 두 온도 사이의 카르노 COP의 30%이다. 소비하는 전력 Ẇ을(를) 구하시오.

TH = 35 °CTL = 5 °CηII = 30%Q̇H = 13.5 kW
Ẇ = kW
6.어려움
TH​ = 32 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

냉장고가 32 °C인 부엌에서 냉장실을 -20 °C로 유지하며 냉장실에서 3 kW의 열을 제거한다. 최소 입력 동력 Ẇmin을(를) 구하시오.

TH = 32 °CTL = -20 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW

정답표

  1. 1. Ẇ = 3.649 kW
  2. 2. Q̇L = 4.304 kW
  3. 3. TL = 44.89 °C
  4. 4. ηmax = 49.32 %
  5. 5. Ẇ = 4.381 kW
  6. 6. Ẇmin = 0.6162 kW

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