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카르노(Carnot) 사이클 열기관이 526.85 ℃의 고온열원으로부터… | [국회직 9급 기계일반] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[국회직 9급 기계일반] 22년 1회차
카르노(Carnot) 사이클 열기관이 526.85 ℃의 고온열원으로부터 800 kJ을 공급받아 26.85 ℃의 저온열원으로 열을 방출한다. 이 때 열기관이 한 일의 양은? (단위: kJ) (단, 0 ℃ = 273.15 K이다)
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40.77
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300.00
3
500.00
4
759.23
5
800.00
해설

열기관이 한 일의 양은 500.00 kJ이다.

절대온도 환산: TH=526.85+273.15=800 KT_{H}=526.85+273.15=800\ \mathrm{K}, TL=26.85+273.15=300 KT_{L}=26.85+273.15=300\ \mathrm{K}

카르노 효율 공식: η=1−TLTH\eta=1-\dfrac{T_{L}}{T_{H}}
대입: η=1−300800=0.625\eta=1-\dfrac{300}{800}=0.625
결과: W=ηQH=0.625×800=500 kJW=\eta Q_{H}=0.625\times 800=500\ \mathrm{kJ}

  • 40.77 kJ은 섭씨온도를 그대로 넣어 얻은 방출 쪽 비율을 곱한 값이다.
  • 300.00 kJ은 일이 아니라 저온열원으로 방출되는 열량이다.
  • 759.23 kJ은 섭씨온도를 그대로 넣어 효율을 계산한 값이다.
  • 800.00 kJ은 공급열을 전부 일로 바꾼 값으로 효율 100%에 해당해 불가능하다.

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