정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
주방냉장 공간RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 2.4 kWẆ = 1.6 kW

냉장고가 압축기 동력 1.6 kW를 쓰면서 냉장 공간에서 2.4 kW의 비율로 열을 제거한다. 주방으로 열을 방출하는 비율 Q̇H을(를) 구하시오.

Q̇L = 2.4 kWẆ = 1.6 kW
Q̇H = kW
2.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 600 kJQL​ = 390 kJW = ?

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 600 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 390 kJ을(를) 버린다. 사이클당 순일 W을(를) 구하시오.

QH = 600 kJQL = 390 kJ
W = kJ
3.보통
TH​ = 400 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

열기관이 400 °C의 고온 열원과 10 °C의 저온 열원 사이에서 작동한다. 가능한 최대 열효율 ηmax을(를) 구하시오.

TH = 400 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.보통
TH​ = 775 °CTL​ = ?EQH​ = 600 kJQL​ = 185 kJW

가역(카르노) 열기관이 사이클마다 775 °C의 열저장소에서 600 kJ의 열을 받고 185 kJ를 방출한다. 저온 열저장소의 온도 TL을(를) °C로 구하시오.

TH = 775 °CQH = 600 kJQL = 185 kJ
TL = °C
5.어려움
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 11.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

열펌프가 0 °C의 열원에서 열을 흡수해 20 °C의 난방 시스템에 11.5 kW의 열을 공급한다. 실제 COP는 이 두 온도 사이의 카르노 COP의 30%이다. 소비하는 전력 Ẇ을(를) 구하시오.

TH = 20 °CTL = 0 °CηII = 30%Q̇H = 11.5 kW
Ẇ = kW
6.어려움
TH​ = 32 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3.5 kWẆ

냉장고가 32 °C인 부엌에서 냉장실을 -18 °C로 유지하며 냉장실에서 3.5 kW의 열을 제거한다. 가능한 최대 성능 계수 COPmax을(를) 구하시오.

TH = 32 °CTL = -18 °CQ̇L = 3.5 kW
COPmax =

정답표

  1. 1. Q̇H = 4 kW
  2. 2. W = 210 kJ
  3. 3. ηmax = 57.94 %
  4. 4. TL = 50.03 °C
  5. 5. Ẇ = 2.615 kW
  6. 6. COPmax = 5.103

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