정답이 있는 열기관과 냉동기 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
보일러 화로냉각수EQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 400 MW

발전소가 열효율 50%로 순출력 400 MW를 낸다. 연료로부터의 열입력률 Q̇H을(를) 구하시오.

Ẇ = 400 MWη = 50%
Q̇H = MW
2.쉬움
고온 열원저온 열원EQH​ = 500 kJQL​ = 350 kJW = ?

열기관이 사이클마다 고온 열원에서 500 kJ의 열을 받고 저온 열원으로 350 kJ을(를) 버린다. 사이클당 순일 W을(를) 구하시오.

QH = 500 kJQL = 350 kJ
W = kJ
3.보통
TH​ = 575 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

열기관이 575 °C의 고온 열원과 25 °C의 저온 열원 사이에서 작동한다. 가능한 최대 열효율 ηmax을(를) 구하시오.

TH = 575 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.보통
TH​ = 30 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8 kWẆ

가역 냉장고가 8 kW의 열을 제거해 냉장실을 -18 °C로 유지하고, 30 °C의 주위로 열을 방출한다. 열을 방출하는 비율 Q̇H을(를) 구하시오.

TL = -18 °CTH = 30 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
5.어려움
TH​ = 700 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 2700 kJQL​ = 1215 kJW = 1485 kJ

열기관이 사이클마다 700 °C의 열저장소에서 2700 kJ의 열을 받아 1485 kJ의 일을 하고 나머지를 25 °C의 열저장소로 방출한다. 사이클당 총 엔트로피 생성량 Sgen을(를) 구하시오.

TH = 700 °CTL = 25 °CQH = 2700 kJW = 1485 kJ
Sgen = kJ/K
6.어려움
1000 °CTm​ = ?30 °CABWA​WB​

두 카르노 기관이 직렬로 작동한다. 기관 A는 1000 °C의 열저장소에서 열을 받아 온도 Tm의 중간 열저장소로 열을 방출한다. 기관 B는 그 열을 모두 받아 30 °C의 열저장소로 열을 방출한다. 두 기관이 같은 일을 한다. Tm을(를) °C로 구하시오.

TH = 1000 °CTL = 30 °C
Tm = °C

정답표

  1. 1. Q̇H = 800 MW
  2. 2. W = 150 kJ
  3. 3. ηmax = 64.85 %
  4. 4. Q̇H = 9.505 kW
  5. 5. Sgen = 1.301 kJ/K
  6. 6. Tm = 515 °C

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