2022년03월05일 35번

[열역학]
가솔린 기관의 이상 표준사이클인 오토 사이클(Otto cycle)에 대한 설명 중 옳은 것을 모두 고른 것은?

① ㄱ, ㄴ
② ㄱ, ㄷ
③ ㄴ, ㄷ
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ

(정답률: 43%)

문제 해설

가솔린 기관의 이상 표준사이클인 오토 사이클은 4개의 과정으로 이루어져 있습니다.

1. 흡입 과정 (Suction or Intake Stroke) : 피스톤이 내려와 실린더 내부의 공기와 연료인 가솔린을 흡입합니다. 이때, 배기 밸브는 닫혀 있습니다.

2. 압축 과정 (Compression Stroke) : 피스톤이 상승하면서 실린더 내부의 공기와 연료를 압축합니다. 이때, 냉각수가 실린더 벽면을 냉각합니다.

3. 연소 과정 (Combustion or Power Stroke) : 압축된 공기와 가솔린 혼합기가 불꽃을 일으켜 폭발하면서 피스톤을 상승시킵니다. 이때, 냉각수는 열을 흡수하여 냉각합니다.

4. 배기 과정 (Exhaust Stroke) : 피스톤이 다시 내려와서 연소 과정에서 발생한 가스를 배기 밸브를 열어 배출합니다.

이 중에서 "ㄱ"은 흡입 과정과 배기 과정에서 발생하는 열의 영향이 거의 없다는 것입니다. 이는 실린더 내부의 공기와 가솔린이 상대적으로 낮은 온도에서 처리되기 때문입니다.

"ㄴ"은 압축 과정에서 가스가 압축됨에 따라 온도가 상승한다는 것입니다. 이는 가스 분자들이 서로 가까워지면서 분자 운동에너지가 증가하기 때문입니다.

"ㄷ"은 연소 과정에서 가스가 불꽃을 일으켜 폭발하면서 매우 높은 온도와 압력이 발생한다는 것입니다. 이는 가스 분자들이 열에너지를 흡수하여 분자 운동에너지가 증가하기 때문입니다.

따라서, "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 모두 옳은 설명입니다.

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