건설기계설비기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2006년05월14일 30번

[기계열역학]
어떤 냉동기에서 0℃의 물로 0℃ 의 얼음 2 ton을 만드는데 180 MJ의 일이 소요된다면 이 냉동기의 성능계수는? (단, 물의 융해열은 334 KJ/kg 이다.)

  • ① 2.05
  • ② 2.32
  • ③ 2.65
  • ④ 3.71
(정답률: 알수없음)

문제 해설

냉동기의 성능계수(COP)는 유용한 열(얼음을 만들기 위해 냉동기가 제거한 열)을 사용한 일(냉동기가 사용한 일)의 비율로 정의된다.

먼저, 얼음을 만드는 데 필요한 열의 양을 계산해보자. 0℃의 얼음 1 kg을 만드는 데 필요한 열의 양은 물의 융해열인 334 KJ이다. 따라서, 0℃의 얼음 2 ton(=2000 kg)을 만드는 데 필요한 열의 양은 다음과 같다.

2000 kg × 334 KJ/kg = 668000 KJ

냉동기가 이 열을 제거하기 위해 사용한 일은 180 MJ이다. 따라서, 냉동기의 COP는 다음과 같이 계산할 수 있다.

COP = 유용한 열 ÷ 사용한 일
= 668000 KJ ÷ 180 MJ
= 6680 ÷ 180
= 37.11
≈ 3.71

따라서, 정답은 3.71이다.

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