정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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1.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 1800 kJQL​ = 1350 kJW

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 1800 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 1350 kJ을(를) 버린다. 열효율 η을(를) 구하시오.

QH = 1800 kJQL = 1350 kJ
η = %
2.쉬움
보일러 화로냉각수EQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 150 MW

발전소가 열효율 50%로 순출력 150 MW를 낸다. 냉각수로 방출되는 열의 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

Ẇ = 150 MWη = 50%
Q̇L = MW
3.보통
TH​ = 225 °CTL​ = ?EQH​ = 4500 kJQL​ = 2467 kJW

가역(카르노) 열기관이 사이클마다 225 °C의 열저장소에서 4500 kJ의 열을 받고 2467 kJ를 방출한다. 저온 열저장소의 온도 TL을(를) °C로 구하시오.

TH = 225 °CQH = 4500 kJQL = 2467 kJ
TL = °C
4.보통
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8 kWẆ

가역 냉장고가 8 kW의 열을 제거해 냉장실을 0 °C로 유지하고, 20 °C의 주위로 열을 방출한다. 열을 방출하는 비율 Q̇H을(를) 구하시오.

TL = 0 °CTH = 20 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
5.어려움
TH​ = 45 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 19 kWQ̇L​Ẇ = ?

열펌프가 -5 °C의 열원에서 열을 흡수해 45 °C의 난방 시스템에 19 kW의 열을 공급한다. 실제 COP는 이 두 온도 사이의 카르노 COP의 35%이다. 소비하는 전력 Ẇ을(를) 구하시오.

TH = 45 °CTL = -5 °CηII = 35%Q̇H = 19 kW
Ẇ = kW
6.어려움
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

열펌프가 바깥이 5 °C일 때 집을 20 °C로 유지하며 집에 11 kW의 열을 공급한다. 최소 입력 동력 Ẇmin을(를) 구하시오.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW

정답표

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. Q̇L = 150 MW
  3. 3. TL = −0.0531 °C
  4. 4. Q̇H = 8.586 kW
  5. 5. Ẇ = 8.531 kW
  6. 6. Ẇmin = 0.5629 kW

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