2010년07월25일 39번
[기계열역학] 어떤 냉동기에서 0℃의 얼음 2ton을 만드는데 50kWh의 일이 소요된다면 이 냉동기의 성능계수는? (단, 얼음의 융해잠열은 334.94kJ/kg이다.)
- ① 1.05
- ② 2.32
- ③ 2.67
- ④ 3.72
(정답률: 알수없음)
문제 해설
냉동기의 성능계수(COP)는 유용한 열(얼음) 생성에 필요한 일과 입력된 전기 에너지의 비율로 정의된다. 따라서, COP는 다음과 같이 계산된다.
COP = 유용한 열(얼음) 생성에 필요한 일 / 입력된 전기 에너지
여기서, 유용한 열(얼음) 생성에 필요한 일은 2 ton의 얼음을 만들기 위해 필요한 열량이다. 얼음의 융해잠열은 334.94kJ/kg이므로, 2 ton의 얼음을 만들기 위해 필요한 열량은 다음과 같다.
2 ton x 1000 kg/ton x 334.94 kJ/kg = 669,880 kJ
입력된 전기 에너지는 50kWh이다. 이를 kJ로 변환하면 다음과 같다.
50 kWh x 3600 s/h x 1000 J/kJ = 180,000,000 J = 180,000 kJ
따라서, COP는 다음과 같이 계산된다.
COP = 669,880 kJ / 180,000 kJ = 3.72
따라서, 정답은 "3.72"이다.
COP = 유용한 열(얼음) 생성에 필요한 일 / 입력된 전기 에너지
여기서, 유용한 열(얼음) 생성에 필요한 일은 2 ton의 얼음을 만들기 위해 필요한 열량이다. 얼음의 융해잠열은 334.94kJ/kg이므로, 2 ton의 얼음을 만들기 위해 필요한 열량은 다음과 같다.
2 ton x 1000 kg/ton x 334.94 kJ/kg = 669,880 kJ
입력된 전기 에너지는 50kWh이다. 이를 kJ로 변환하면 다음과 같다.
50 kWh x 3600 s/h x 1000 J/kJ = 180,000,000 J = 180,000 kJ
따라서, COP는 다음과 같이 계산된다.
COP = 669,880 kJ / 180,000 kJ = 3.72
따라서, 정답은 "3.72"이다.
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