2020년08월22일 22번

[열역학]
열역학적 사이클에서 열효율이 고열원과 저열원의 온도만으로 결정되는 것은?

① 카르노 사이클
② 랭킨 사이클
③ 재열 사이클
④ 재생 사이클

(정답률: 72%)

문제 해설

열역학적 사이클에서 열효율은 고열원과 저열원의 온도만으로 결정됩니다. 이는 카르노 사이클에서만 성립하는 것입니다. 카르노 사이클은 열역학적 사이클 중에서 가장 효율적인 사이클로, 열기계의 이론적 최대 효율을 나타냅니다. 이 사이클은 열원과 냉각원 사이에서 일어나며, 열원과 냉각원의 온도 차이가 클수록 높은 열효율을 가집니다.

카르노 사이클은 4개의 과정으로 이루어져 있습니다. 첫 번째 과정은 등온 팽창 과정으로, 열원에서 가열된 가스가 등온 팽창을 하면서 일을 한 후 냉각원으로 이동합니다. 두 번째 과정은 등엔트로피 팽창 과정으로, 가스가 등엔트로피 팽창을 하면서 일을 한 후 냉각원으로 이동합니다. 세 번째 과정은 등온 압축 과정으로, 냉각원에서 가스가 등온 압축을 하면서 일을 한 후 열원으로 이동합니다. 네 번째 과정은 등엔트로피 압축 과정으로, 가스가 등엔트로피 압축을 하면서 일을 한 후 열원으로 이동합니다.

카르노 사이클은 열원과 냉각원 사이에서 일어나는 모든 열역학적 사이클 중에서 가장 효율적인 사이클입니다. 이는 카르노 사이클이 열원과 냉각원 사이에서 일어나는 모든 열역학적 사이클 중에서 가장 역학적으로 완벽한 사이클이기 때문입니다. 따라서, 열효율이 고열원과 저열원의 온도만으로 결정되는 것은 카르노 사이클에서만 성립하는 것입니다.

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