정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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1.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 900 kJQL​ = 540 kJW = ?

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 900 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 540 kJ을(를) 버린다. 사이클당 순일 W을(를) 구하시오.

QH = 900 kJQL = 540 kJ
W = kJ
2.쉬움
주택외기HPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​ = ?Ẇ

성적 계수 4.7인 열펌프가 주택에 15 kW의 열을 공급한다. 외기에서 열을 흡수하는 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

COPHP = 4.7Q̇H = 15 kW
Q̇L = kW
3.보통
TH​ = 725 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

열기관이 725 °C의 고온 열원과 40 °C의 저온 열원 사이에서 작동한다. 가능한 최대 열효율 ηmax을(를) 구하시오.

TH = 725 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.보통
TH​ = 300 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 27%

열기관이 300 °C의 열원에서 열을 받고 15 °C의 주위로 열을 방출한다. 실제 열효율은 27%이다. 실제 효율과 카르노 효율의 비인 제2법칙 효율 ηII을(를) 구하시오.

TH = 300 °CTL = 15 °Cη = 27%
ηII = %
5.어려움
TH​ = 30 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ = ?

냉장고가 30 °C인 부엌에서 냉장실을 5 °C로 유지하며 냉장실에서 2 kW의 열을 제거한다. 최소 입력 동력 Ẇmin을(를) 구하시오.

TH = 30 °CTL = 5 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW
6.어려움
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ

열펌프가 바깥이 0 °C일 때 집을 21 °C로 유지하며 집에 12 kW의 열을 공급한다. 가능한 최대 성능 계수 COPmax을(를) 구하시오.

TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 12 kW
COPmax =

정답표

  1. 1. W = 360 kJ
  2. 2. Q̇L = 11.81 kW
  3. 3. ηmax = 68.63 %
  4. 4. ηII = 54.3 %
  5. 5. Ẇmin = 0.1798 kW
  6. 6. COPmax = 14.01

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