정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 2500 kJQL​ = 1875 kJW

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 2500 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 1875 kJ을(를) 버린다. 열효율 η을(를) 구하시오.

QH = 2500 kJQL = 1875 kJ
η = %
2.쉬움
주방냉장 공간RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 2.17 kWẆ = 0.7 kW

냉장고가 압축기 동력 0.7 kW를 쓰면서 냉장 공간에서 2.17 kW의 비율로 열을 제거한다. 주방으로 열을 방출하는 비율 Q̇H을(를) 구하시오.

Q̇L = 2.17 kWẆ = 0.7 kW
Q̇H = kW
3.보통
TH​ = 300 °CTL​ = ?EQH​ = 2500 kJQL​ = 1235 kJW

가역(카르노) 열기관이 사이클마다 300 °C의 열저장소에서 2500 kJ의 열을 받고 1235 kJ를 방출한다. 저온 열저장소의 온도 TL을(를) °C로 구하시오.

TH = 300 °CQH = 2500 kJQL = 1235 kJ
TL = °C
4.보통
TH​ = 275 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 5000 kJQL​W = ?

열기관이 275 °C의 고온 열원과 5 °C의 저온 열원 사이에서 작동한다. 이 기관은 5000 kJ의 열을 받는다. 얻을 수 있는 최대 일 Wmax을(를) 구하시오.

TH = 275 °CTL = 5 °CQH = 5000 kJ
Wmax = kJ
5.어려움
TH​ = 35 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

냉장고가 35 °C인 부엌에서 냉장실을 2 °C로 유지하며 냉장실에서 3 kW의 열을 제거한다. 최소 입력 동력 Ẇmin을(를) 구하시오.

TH = 35 °CTL = 2 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.어려움
TH​ = 600 °CT0​ = 20 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 160 kWQ̇L​ = ?

카르노 열기관이 600 °C의 열원에서 160 kW의 열을 받고 20 °C의 주위로 열을 방출한다. 그 일은 모두 카르노 냉동기를 구동하며, 냉동기는 -25 °C의 냉동고에서 열을 제거하고 역시 20 °C의 주위로 열을 방출한다. 냉동고에서 열을 제거하는 비율 Q̇L을(를) 구하시오.

TH = 600 °CT0 = 20 °CTL = -25 °CQ̇H = 160 kW
Q̇L = kW

정답표

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. Q̇H = 2.87 kW
  3. 3. TL = 9.986 °C
  4. 4. Wmax = 2463 kJ
  5. 5. Ẇmin = 0.3598 kW
  6. 6. Q̇L = 586.1 kW

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