정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 1500 kJQL​ = 900 kJW

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 1500 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 900 kJ을(를) 버린다. 열효율 η을(를) 구하시오.

QH = 1500 kJQL = 900 kJ
η = %
2.쉬움
주택외기HPQ̇H​ = 9.5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

성적 계수 4인 열펌프가 주택에 9.5 kW의 열을 공급한다. 외기에서 열을 흡수하는 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

COPHP = 4Q̇H = 9.5 kW
Q̇L = kW
3.보통
TH​ = 250 °CTL​ = ?EQH​ = 3300 kJQL​ = 2038 kJW

가역(카르노) 열기관이 사이클마다 250 °C의 열저장소에서 3300 kJ의 열을 받고 2038 kJ를 방출한다. 저온 열저장소의 온도 TL을(를) °C로 구하시오.

TH = 250 °CQH = 3300 kJQL = 2038 kJ
TL = °C
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​ = 32 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

냉장고가 32 °C인 부엌에서 냉장실을 -25 °C로 유지하며 냉장실에서 3 kW의 열을 제거한다. 최소 입력 동력 Ẇmin을(를) 구하시오.

TH = 32 °CTL = -25 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.어려움
TH​ = 550 °CT0​ = 20 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 20 kWQ̇L​ = ?

카르노 열기관이 550 °C의 열원에서 20 kW의 열을 받고 20 °C의 주위로 열을 방출한다. 그 일은 모두 카르노 냉동기를 구동하며, 냉동기는 -25 °C의 냉동고에서 열을 제거하고 역시 20 °C의 주위로 열을 방출한다. 냉동고에서 열을 제거하는 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

TH = 550 °CT0 = 20 °CTL = -25 °CQ̇H = 20 kW
Q̇L = kW

정답표

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. Q̇L = 7.125 kW
  3. 3. TL = 49.93 °C
  4. 4. ηmax = 71.08 %
  5. 5. Ẇmin = 0.6891 kW
  6. 6. Q̇L = 71.01 kW

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