정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
보일러 화로냉각수EQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 400 MW

발전소가 열효율 30%로 순출력 400 MW를 낸다. 연료로부터의 열입력률 Q̇H을(를) 구하시오.

Ẇ = 400 MWη = 30%
Q̇H = MW
2.쉬움
주택외기HPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

성적 계수 2.7인 열펌프가 주택에 5 kW의 열을 공급한다. 외기에서 열을 흡수하는 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

COPHP = 2.7Q̇H = 5 kW
Q̇L = kW
3.보통
TH​ = 28 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5.5 kWẆ

가역 냉장고가 5.5 kW의 열을 제거해 냉장실을 -18 °C로 유지하고, 28 °C의 주위로 열을 방출한다. 열을 방출하는 비율 Q̇H을(를) 구하시오.

TL = -18 °CTH = 28 °CQ̇L = 5.5 kW
Q̇H = kW
4.보통
TH​ = 550 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 26%

열기관이 550 °C의 열원에서 열을 받고 25 °C의 주위로 열을 방출한다. 실제 열효율은 26%이다. 실제 효율과 카르노 효율의 비인 제2법칙 효율 ηII을(를) 구하시오.

TH = 550 °CTL = 25 °Cη = 26%
ηII = %
5.어려움
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

열펌프가 바깥이 0 °C일 때 집을 21 °C로 유지하며 집에 10 kW의 열을 공급한다. 최소 입력 동력 Ẇmin을(를) 구하시오.

TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 10 kW
Ẇmin = kW
6.어려움
TH​ = 35 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

열펌프가 5 °C의 열원에서 열을 흡수해 35 °C의 난방 시스템에 10 kW의 열을 공급한다. 실제 COP는 이 두 온도 사이의 카르노 COP의 50%이다. 소비하는 전력 Ẇ을(를) 구하시오.

TH = 35 °CTL = 5 °CηII = 50%Q̇H = 10 kW
Ẇ = kW

정답표

  1. 1. Q̇H = 1333 MW
  2. 2. Q̇L = 3.148 kW
  3. 3. Q̇H = 6.492 kW
  4. 4. ηII = 40.77 %
  5. 5. Ẇmin = 0.7139 kW
  6. 6. Ẇ = 1.947 kW

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