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1[7급 국가직 물리학개론] 26년 1회차

온도가 각각 50 K, 100 K, 150 K인 세 개의 열원이 있다. 이 중
두 열원을 선택해서 제작된 카르노 기관의 열효율이 될 수 있는
경우가 아닌 것은?

 $\frac{1}{3}$

 $\frac{2}{5}$

 $\frac{1}{2}$

 $\frac{2}{3}$

해설

세 열원으로 만들 수 있는 카르노 효율은 1/3, 1/2, 2/3뿐이므로  $\dfrac{2}{5}$ 는 될 수 없다.
카르노 효율은  $e=1-\dfrac{T_L}{T_H}$ 로 두 열원의 온도비만으로 정해진다.
50 K와 100 K를 쓰면  $1-\dfrac{50}{100}=\dfrac{1}{2}$ 이다.
50 K와 150 K를 쓰면  $1-\dfrac{50}{150}=\dfrac{2}{3}$ 이다.
100 K와 150 K를 쓰면  $1-\dfrac{100}{150}=\dfrac{1}{3}$ 이다.
효율  $\dfrac{2}{5}$ 가 되려면 온도비가  $\dfrac{3}{5}$ 여야 하는데 그런 쌍은 없다.

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