2017년09월23일 38번

[기계열역학]
고열원과 저열원 사이에서 작동하는 카르노사이클 열기관이 있다. 이 열기관에서 60kJ의 일을 얻기 위하여 100kJ의 열을 공급하고 있다. 저열원의 온도가 15℃라고 하면 고열우너의 온도는?

① 128℃
② 288℃
③ 447℃
④ 720℃

(정답률: 57%)

문제 해설

카르노사이클 열기관에서 일을 얻기 위해서는 열원 간의 온도차가 필요하다. 따라서, 고열원의 온도를 구하기 위해서는 저열원의 온도와 열원 간의 열 전달량이 필요하다.

카르노사이클 열기관에서 60kJ의 일을 얻기 위해 100kJ의 열을 공급하고 있으므로, 열원 간의 열 전달량은 100kJ이다.

카르노사이클 열기관에서 열원 간의 열 전달량은 다음과 같이 표현할 수 있다.

Q = TH - TL

여기서 Q는 열원 간의 열 전달량, TH는 고열원의 온도, TL은 저열원의 온도이다.

따라서, 고열원의 온도를 구하기 위해서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

TH = Q + TL
= 60kJ + 15℃
= 447℃

따라서, 정답은 "447℃"이다.

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