정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
주택외기HPQ̇H​ = 5.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

성적 계수 3.6인 열펌프가 주택에 5.5 kW의 열을 공급한다. 소비하는 전력 Ẇ을(를) 구하시오.

COPHP = 3.6Q̇H = 5.5 kW
Ẇ = kW
2.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 3600 kJQL​ = 2700 kJW

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 3600 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 2700 kJ을(를) 버린다. 열효율 η을(를) 구하시오.

QH = 3600 kJQL = 2700 kJ
η = %
3.보통
TH​ = 425 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

열기관이 425 °C의 고온 열원과 35 °C의 저온 열원 사이에서 작동한다. 가능한 최대 열효율 ηmax을(를) 구하시오.

TH = 425 °CTL = 35 °C
ηmax = %
4.보통
TH​ = 600 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

열기관이 600 °C의 고온 열원과 40 °C의 저온 열원 사이에서 작동한다. 가능한 최대 열효율 ηmax을(를) 구하시오.

TH = 600 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.어려움
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

열펌프가 바깥이 2 °C일 때 집을 21 °C로 유지하며 집에 9 kW의 열을 공급한다. 최소 입력 동력 Ẇmin을(를) 구하시오.

TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW
6.어려움
TH​ = 600 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 3600 kJQL​ = 1692 kJW = 1908 kJ

열기관이 사이클마다 600 °C의 열저장소에서 3600 kJ의 열을 받아 1908 kJ의 일을 하고 나머지를 20 °C의 열저장소로 방출한다. 사이클당 총 엔트로피 생성량 Sgen을(를) 구하시오.

TH = 600 °CTL = 20 °CQH = 3600 kJW = 1908 kJ
Sgen = kJ/K

정답표

  1. 1. Ẇ = 1.528 kW
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. ηmax = 55.86 %
  4. 4. ηmax = 64.14 %
  5. 5. Ẇmin = 0.5813 kW
  6. 6. Sgen = 1.649 kJ/K

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