정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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1.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 4400 kJQL​ = 3300 kJW = ?

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 4400 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 3300 kJ을(를) 버린다. 사이클당 순일 W을(를) 구하시오.

QH = 4400 kJQL = 3300 kJ
W = kJ
2.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 4800 kJQL​ = 3840 kJW

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 4800 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 3840 kJ을(를) 버린다. 열효율 η을(를) 구하시오.

QH = 4800 kJQL = 3840 kJ
η = %
3.보통
TH​ = 775 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

열기관이 775 °C의 고온 열원과 5 °C의 저온 열원 사이에서 작동한다. 가능한 최대 열효율 ηmax을(를) 구하시오.

TH = 775 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.보통
TH​ = 775 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

열기관이 775 °C의 고온 열원과 30 °C의 저온 열원 사이에서 작동한다. 가능한 최대 열효율 ηmax을(를) 구하시오.

TH = 775 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.어려움
TH​ = 850 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 2800 kJQL​ = 1148 kJW = 1652 kJ

열기관이 사이클마다 850 °C의 열저장소에서 2800 kJ의 열을 받아 1652 kJ의 일을 하고 나머지를 25 °C의 열저장소로 방출한다. 사이클당 총 엔트로피 생성량 Sgen을(를) 구하시오.

TH = 850 °CTL = 25 °CQH = 2800 kJW = 1652 kJ
Sgen = kJ/K
6.어려움
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ

열펌프가 바깥이 2 °C일 때 집을 21 °C로 유지하며 집에 15 kW의 열을 공급한다. 가능한 최대 성능 계수 COPmax을(를) 구하시오.

TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 15 kW
COPmax =

정답표

  1. 1. W = 1100 kJ
  2. 2. η = 20 %
  3. 3. ηmax = 73.46 %
  4. 4. ηmax = 71.08 %
  5. 5. Sgen = 1.357 kJ/K
  6. 6. COPmax = 15.48

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