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1[공조냉동기계기사 필기] 21년 2회차
어떤 열기관이 550K의 고열원으로부터 20kJ의 열량을 공급받아 250K의 저열원에 14kJ의 열량을 방축할 때 이 사이클의 Clausius 적분값과 가역, 비가역 여부의 설명으로 옳은 것은?
1
Clausius 적분값은 –0.0196kJ/K 이고 가역 사이클이다.
2
Clausius 적분값은 –0.0196kJ/K 이고 비가역 사이클이다.
3
Clausius 적분값은 0.0196kJ/K 이고 가역 사이클이다.
4
Clausius 적분값은 0.0196kJ/K 이고 비가역 사이클이다.
해설

클라우지우스 적분은 dQT=QHTHQLTL\oint\dfrac{dQ}{T}=\dfrac{Q_H}{T_H}-\dfrac{Q_L}{T_L}로 구한다(고온에서 흡수한 열은 (+), 저온에서 방출한 열은 (-)로 처리).

20550142500.03640.05600.0196kJ/K\dfrac{20}{550}-\dfrac{14}{250}\approx0.0364-0.0560\approx-0.0196\,kJ/K로 계산되며, 그 값이 0보다 작으므로 클라우지우스 부등식에 의해 이 사이클은 비가역 사이클이다.

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