2005년08월07일 25번
[기계열역학] 질량유량 0.05㎏/s의 냉매 134a 0.14MPa, -10℃의 과열증기(비엔탈피 243.40kJ/kg)로 압축기에 들어가서 0.8MPa, 50℃(비엔탈피 284.39kJ/kg)가 되어 나간다. 응축기에서 26℃, 0.72MPa(비엔탈피 85.75kJ/kg)로 냉각되고 0.15 MPa로 교축된다. 부품 사이 배관에서 압력강하나 열전달은 무시할 때 이 냉동기의 성능계수는? (문제 오류로 정답이 정확하지 않습니다. 정답지를 찾지못하여 임의 정답 1번으로 설정하였습니다. 정답을 아시는 분께서는 오류 신고를 통하여 정답 입력 부탁 드립니다.)
- ① 0.21
- ② 0.26
- ③ 3.84
- ④ 4.84
(정답률: 알수없음)
문제 해설
냉동기의 성능계수는 냉동량(W)과 압축기의 일(입력)과의 비율로 정의된다. 여기서 냉동량은 응축기에서 제거된 열량(Q)과 같으며, 압축기의 일은 압축기에서 공급된 전기나 연료의 양에 비례한다. 따라서 성능계수는 다음과 같이 계산된다.
COP = Q / 일
냉동기의 사이클에서 엔탈피 변화는 다음과 같다.
압축기: h1 - h2 = 284.39 - 243.40 = 40.99 kJ/kg
응축기: h3 - h4 = 85.75 - 243.40 = -157.65 kJ/kg
여기서 응축기에서 제거된 열량은 Q = m(h3 - h4) = 0.05(-157.65) = -7.8825 kW 이다. 하지만 이 값은 음수이므로 냉동량으로 사용할 수 없다. 따라서 이 문제에서는 냉동기의 성능계수를 계산할 수 없다.
COP = Q / 일
냉동기의 사이클에서 엔탈피 변화는 다음과 같다.
압축기: h1 - h2 = 284.39 - 243.40 = 40.99 kJ/kg
응축기: h3 - h4 = 85.75 - 243.40 = -157.65 kJ/kg
여기서 응축기에서 제거된 열량은 Q = m(h3 - h4) = 0.05(-157.65) = -7.8825 kW 이다. 하지만 이 값은 음수이므로 냉동량으로 사용할 수 없다. 따라서 이 문제에서는 냉동기의 성능계수를 계산할 수 없다.
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