정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
주방냉장 공간RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3.15 kWẆ = 0.7 kW

냉장고가 압축기 동력 0.7 kW를 쓰면서 냉장 공간에서 3.15 kW의 비율로 열을 제거한다. 주방으로 열을 방출하는 비율 Q̇H을(를) 구하시오.

Q̇L = 3.15 kWẆ = 0.7 kW
Q̇H = kW
2.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 4400 kJQL​ = 2420 kJW

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 4400 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 2420 kJ을(를) 버린다. 열효율 η을(를) 구하시오.

QH = 4400 kJQL = 2420 kJ
η = %
3.보통
TH​ = 20 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8.5 kWẆ

가역 냉장고가 8.5 kW의 열을 제거해 냉장실을 -20 °C로 유지하고, 20 °C의 주위로 열을 방출한다. 열을 방출하는 비율 Q̇H을(를) 구하시오.

TL = -20 °CTH = 20 °CQ̇L = 8.5 kW
Q̇H = kW
4.보통
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 2800 kJQL​ = 984 kJW

가역(카르노) 열기관이 사이클마다 675 °C의 열저장소에서 2800 kJ의 열을 받고 984 kJ를 방출한다. 저온 열저장소의 온도 TL을(를) °C로 구하시오.

TH = 675 °CQH = 2800 kJQL = 984 kJ
TL = °C
5.어려움
TH​ = 550 °CT0​ = 25 °CTL​ = -10 °CERWQ̇H​ = 150 kWQ̇L​ = ?

카르노 열기관이 550 °C의 열원에서 150 kW의 열을 받고 25 °C의 주위로 열을 방출한다. 그 일은 모두 카르노 냉동기를 구동하며, 냉동기는 -10 °C의 냉동고에서 열을 제거하고 역시 25 °C의 주위로 열을 방출한다. 냉동고에서 열을 제거하는 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

TH = 550 °CT0 = 25 °CTL = -10 °CQ̇H = 150 kW
Q̇L = kW
6.어려움
TH​ = 30 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ

냉장고가 30 °C인 부엌에서 냉장실을 5 °C로 유지하며 냉장실에서 3 kW의 열을 제거한다. 가능한 최대 성능 계수 COPmax을(를) 구하시오.

TH = 30 °CTL = 5 °CQ̇L = 3 kW
COPmax =

정답표

  1. 1. Q̇H = 3.85 kW
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. Q̇H = 9.843 kW
  4. 4. TL = 60.06 °C
  5. 5. Q̇L = 719.3 kW
  6. 6. COPmax = 11.13

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