2016년03월06일 27번
[기계열역학] 고온 400℃, 저온 50℃의 온도 범위에서 작동하는 Carnot 사이클 열기관의 열효율을 구하면 몇 %인가?
- ① 37
- ② 42
- ③ 47
- ④ 52
(정답률: 26%)
문제 해설
Carnot 사이클 열기관의 열효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.
열효율 = 1 - (저온에서의 열 입력 / 고온에서의 열 배출)
고온에서의 열 배출은 항상 1이므로, 저온에서의 열 입력만 구하면 된다. Carnot 사이클 열기관에서 저온에서의 열 입력은 다음과 같이 계산할 수 있다.
저온에서의 열 입력 = 고온에서의 열 배출 × (저온에서의 열효율)
저온에서의 열효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.
저온에서의 열효율 = (저온에서의 온도 / 고온에서의 온도)
따라서, 저온에서의 열 입력은 다음과 같다.
저온에서의 열 입력 = 1 × (50 / 400) = 0.125
따라서, Carnot 사이클 열기관의 열효율은 다음과 같다.
열효율 = 1 - (0.125 / 1) = 0.875 = 87.5%
따라서, 정답은 "47"이 아니라 "42"이다.
열효율 = 1 - (저온에서의 열 입력 / 고온에서의 열 배출)
고온에서의 열 배출은 항상 1이므로, 저온에서의 열 입력만 구하면 된다. Carnot 사이클 열기관에서 저온에서의 열 입력은 다음과 같이 계산할 수 있다.
저온에서의 열 입력 = 고온에서의 열 배출 × (저온에서의 열효율)
저온에서의 열효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.
저온에서의 열효율 = (저온에서의 온도 / 고온에서의 온도)
따라서, 저온에서의 열 입력은 다음과 같다.
저온에서의 열 입력 = 1 × (50 / 400) = 0.125
따라서, Carnot 사이클 열기관의 열효율은 다음과 같다.
열효율 = 1 - (0.125 / 1) = 0.875 = 87.5%
따라서, 정답은 "47"이 아니라 "42"이다.
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