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1[에너지관리산업기사 필기] 2021년 기출복원 모의고사 1회
같은 고열원·저열원 온도 사이에서 작동하더라도 실제 열기관 사이클의 열효율이 이상적인 가역 사이클보다 낮아지는 근본 원인은?
1
마찰과 유한 온도차 전열에 따른 엔트로피 생성
2
작동유체의 질량이 사이클 중 보존되지 않는 것
3
작동유체의 비열이 온도에 따라 변하는 것
4
고열원과 저열원의 온도가 서로 다른 것
해설
근본 원인은 마찰과 유한 온도차 전열에 따른 엔트로피 생성이다.
실제 사이클에는 유체 마찰, 유한한 온도차를 두고 일어나는 열전달, 급격한 팽창·압축, 교축 같은 비가역 과정이 들어 있고, 이들은 모두 엔트로피를 새로 만들어 낸다.
생성된 엔트로피만큼 저열원으로 버려야 하는 열이 늘어나므로 같은 온도 범위의 가역 사이클(카르노 효율)에 비해 효율이 낮아진다.
- 두 열원의 온도차 — 열기관이 일을 얻기 위한 전제 조건이다.
- 비열의 온도 의존성 — 효율 저하의 원인이 아니다.
- 질량 보존 — 효율 저하의 원인이 아니다.
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