정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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1.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 2300 kJQL​ = 1840 kJW = ?

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 2300 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 1840 kJ을(를) 버린다. 사이클당 순일 W을(를) 구하시오.

QH = 2300 kJQL = 1840 kJ
W = kJ
2.쉬움
보일러 화로냉각수EQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 1000 MW

발전소가 열효율 35%로 순출력 1000 MW를 낸다. 냉각수로 방출되는 열의 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

Ẇ = 1000 MWη = 35%
Q̇L = MW
3.보통
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4 kWẆ

가역 냉장고가 4 kW의 열을 제거해 냉장실을 -5 °C로 유지하고, 20 °C의 주위로 열을 방출한다. 열을 방출하는 비율 Q̇H을(를) 구하시오.

TL = -5 °CTH = 20 °CQ̇L = 4 kW
Q̇H = kW
4.보통
TH​ = 375 °CTL​ = ?EQH​ = 4500 kJQL​ = 1896 kJW

가역(카르노) 열기관이 사이클마다 375 °C의 열저장소에서 4500 kJ의 열을 받고 1896 kJ를 방출한다. 저온 열저장소의 온도 TL을(를) °C로 구하시오.

TH = 375 °CQH = 4500 kJQL = 1896 kJ
TL = °C
5.어려움
TH​ = 28 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

냉장고가 28 °C인 부엌에서 냉장실을 -20 °C로 유지하며 냉장실에서 3 kW의 열을 제거한다. 최소 입력 동력 Ẇmin을(를) 구하시오.

TH = 28 °CTL = -20 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.어려움
TH​ = 450 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 2500 kJQL​ = 1750 kJW = 750 kJ

열기관이 사이클마다 450 °C의 열저장소에서 2500 kJ의 열을 받아 750 kJ의 일을 하고 나머지를 15 °C의 열저장소로 방출한다. 사이클당 총 엔트로피 생성량 Sgen을(를) 구하시오.

TH = 450 °CTL = 15 °CQH = 2500 kJW = 750 kJ
Sgen = kJ/K

정답표

  1. 1. W = 460 kJ
  2. 2. Q̇L = 1857 MW
  3. 3. Q̇H = 4.373 kW
  4. 4. TL = −0.0628 °C
  5. 5. Ẇmin = 0.5688 kW
  6. 6. Sgen = 2.616 kJ/K

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