정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 3800 kJQL​ = 2280 kJW

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 3800 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 2280 kJ을(를) 버린다. 열효율 η을(를) 구하시오.

QH = 3800 kJQL = 2280 kJ
η = %
2.쉬움
주택외기HPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​ = ?Ẇ

성적 계수 3.8인 열펌프가 주택에 6 kW의 열을 공급한다. 외기에서 열을 흡수하는 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

COPHP = 3.8Q̇H = 6 kW
Q̇L = kW
3.보통
TH​ = 750 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 35%

열기관이 750 °C의 열원에서 열을 받고 25 °C의 주위로 열을 방출한다. 실제 열효율은 35%이다. 실제 효율과 카르노 효율의 비인 제2법칙 효율 ηII을(를) 구하시오.

TH = 750 °CTL = 25 °Cη = 35%
ηII = %
4.보통
TH​ = 775 °CTL​ = ?EQH​ = 1600 kJQL​ = 440 kJW

가역(카르노) 열기관이 사이클마다 775 °C의 열저장소에서 1600 kJ의 열을 받고 440 kJ를 방출한다. 저온 열저장소의 온도 TL을(를) °C로 구하시오.

TH = 775 °CQH = 1600 kJQL = 440 kJ
TL = °C
5.어려움
TH​ = 550 °CT0​ = 25 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 130 kWQ̇L​ = ?

카르노 열기관이 550 °C의 열원에서 130 kW의 열을 받고 25 °C의 주위로 열을 방출한다. 그 일은 모두 카르노 냉동기를 구동하며, 냉동기는 -5 °C의 냉동고에서 열을 제거하고 역시 25 °C의 주위로 열을 방출한다. 냉동고에서 열을 제거하는 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

TH = 550 °CT0 = 25 °CTL = -5 °CQ̇H = 130 kW
Q̇L = kW
6.어려움
TH​ = 700 °CT0​ = 20 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 150 kWQ̇L​ = ?

카르노 열기관이 700 °C의 열원에서 150 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 = 700 °CT0 = 20 °CTL = -25 °CQ̇H = 150 kW
Q̇L = kW

정답표

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. Q̇L = 4.421 kW
  3. 3. ηII = 49.39 %
  4. 4. TL = 15.09 °C
  5. 5. Q̇L = 741.1 kW
  6. 6. Q̇L = 578 kW

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