정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
보일러 화로냉각수EQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 750 MW

발전소가 열효율 25%로 순출력 750 MW를 낸다. 냉각수로 방출되는 열의 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

Ẇ = 750 MWη = 25%
Q̇L = MW
2.쉬움
주택외기HPQ̇H​ = 19.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

성적 계수 4.8인 열펌프가 주택에 19.5 kW의 열을 공급한다. 소비하는 전력 Ẇ을(를) 구하시오.

COPHP = 4.8Q̇H = 19.5 kW
Ẇ = kW
3.보통
TH​ = 775 °CTL​ = ?EQH​ = 2600 kJQL​ = 702 kJW

가역(카르노) 열기관이 사이클마다 775 °C의 열저장소에서 2600 kJ의 열을 받고 702 kJ를 방출한다. 저온 열저장소의 온도 TL을(를) °C로 구하시오.

TH = 775 °CQH = 2600 kJQL = 702 kJ
TL = °C
4.보통
TH​ = 25 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 0.5 kWẆ

가역 냉장고가 0.5 kW의 열을 제거해 냉장실을 -30 °C로 유지하고, 25 °C의 주위로 열을 방출한다. 열을 방출하는 비율 Q̇H을(를) 구하시오.

TL = -30 °CTH = 25 °CQ̇L = 0.5 kW
Q̇H = kW
5.어려움
TH​ = 650 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 3100 kJQL​ = 1829 kJW = 1271 kJ

열기관이 사이클마다 650 °C의 열저장소에서 3100 kJ의 열을 받아 1271 kJ의 일을 하고 나머지를 25 °C의 열저장소로 방출한다. 사이클당 총 엔트로피 생성량 Sgen을(를) 구하시오.

TH = 650 °CTL = 25 °CQH = 3100 kJW = 1271 kJ
Sgen = kJ/K
6.어려움
TH​ = 22 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ

열펌프가 바깥이 -10 °C일 때 집을 22 °C로 유지하며 집에 11 kW의 열을 공급한다. 가능한 최대 성능 계수 COPmax을(를) 구하시오.

TH = 22 °CTL = -10 °CQ̇H = 11 kW
COPmax =

정답표

  1. 1. Q̇L = 2250 MW
  2. 2. Ẇ = 4.063 kW
  3. 3. TL = 9.851 °C
  4. 4. Q̇H = 0.6131 kW
  5. 5. Sgen = 2.776 kJ/K
  6. 6. COPmax = 9.223

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