정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 2000 kJQL​ = 1400 kJW = ?

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 2000 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 1400 kJ을(를) 버린다. 사이클당 순일 W을(를) 구하시오.

QH = 2000 kJQL = 1400 kJ
W = kJ
2.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 4600 kJQL​ = 3680 kJW = ?

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 4600 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 3680 kJ을(를) 버린다. 사이클당 순일 W을(를) 구하시오.

QH = 4600 kJQL = 3680 kJ
W = kJ
3.보통
TH​ = 475 °CTL​ = ?EQH​ = 2300 kJQL​ = 1024 kJW

가역(카르노) 열기관이 사이클마다 475 °C의 열저장소에서 2300 kJ의 열을 받고 1024 kJ를 방출한다. 저온 열저장소의 온도 TL을(를) °C로 구하시오.

TH = 475 °CQH = 2300 kJQL = 1024 kJ
TL = °C
4.보통
TH​ = 650 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

열기관이 650 °C의 고온 열원과 40 °C의 저온 열원 사이에서 작동한다. 가능한 최대 열효율 ηmax을(를) 구하시오.

TH = 650 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.어려움
TH​ = 21 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 16.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

열펌프가 -10 °C의 열원에서 열을 흡수해 21 °C의 난방 시스템에 16.5 kW의 열을 공급한다. 실제 COP는 이 두 온도 사이의 카르노 COP의 60%이다. 소비하는 전력 Ẇ을(를) 구하시오.

TH = 21 °CTL = -10 °CηII = 60%Q̇H = 16.5 kW
Ẇ = kW
6.어려움
TH​ = 30 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1.5 kWẆ = ?

냉장고가 30 °C인 부엌에서 냉장실을 4 °C로 유지하며 냉장실에서 1.5 kW의 열을 제거한다. 최소 입력 동력 Ẇmin을(를) 구하시오.

TH = 30 °CTL = 4 °CQ̇L = 1.5 kW
Ẇmin = kW

정답표

  1. 1. W = 600 kJ
  2. 2. W = 920 kJ
  3. 3. TL = 59.94 °C
  4. 4. ηmax = 66.08 %
  5. 5. Ẇ = 2.898 kW
  6. 6. Ẇmin = 0.1407 kW

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