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1[7급 국가직 화공열역학] 23년 1회차

그림은 이상적인 공기표준 디젤 사이클의 온도( $T$ )－엔트로피( $S$ ) 선도이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단,  $C_P$ 와  $C_V$ 는 각각 정압 열용량과 정적 열용량이고 온도에 무관하다)

1→2 과정과 3→4 과정은 단열 과정이다.

2→3 과정에서 압력이 증가한다.

4→1 과정은 정적 과정이다.

열효율은  $\eta=1-\dfrac{C_V}{C_P}\left(\dfrac{T_4-T_1}{T_3-T_2}\right)$ 이다.

해설

디젤 사이클의 2→3 과정은 정압 가열이므로 압력이 증가한다는 서술이 옳지 않다.
공기표준 디젤 사이클은 단열 압축(1→2), 정압 가열(2→3), 단열 팽창(3→4), 정적 방열(4→1)로 이루어진다.
T-S 선도에서 1→2와 3→4는 엔트로피가 일정한 수직선이다.
1→2와 3→4: 가역 단열(등엔트로피) 과정이므로 단열 과정이 맞다.
4→1: 정적 상태에서 열을 버리는 과정으로 옳다.
열효율:  $Q_\mathrm{in}=C_P(T_3-T_2)$ ,  $Q_\mathrm{out}=C_V(T_4-T_1)$ 이므로  $\eta=1-\dfrac{C_V}{C_P}\left(\dfrac{T_4-T_1}{T_3-T_2}\right)$ 로 옳다.

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