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이상적인 카르노 사이클 열기관에서 사이클당 585.35J의 일을 얻기 … | [공조냉동기계기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 19년 3회차
이상적인 카르노 사이클 열기관에서 사이클당 585.35J의 일을 얻기 위하여 필요로 하는 열량이 1kJ이다. 저열원의 온도가 15℃라면 고열원의 온도(℃)는 얼마인가?
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해설

카르노 사이클의 열효율은 η=WQH=1TLTH\eta=\dfrac{W}{Q_H}=1-\dfrac{T_L}{T_H}로 나타난다.

사이클당 일 W=585.35JW=585.35\text{J}, 공급열량 QH=1000JQ_H=1000\text{J}이므로 η=585.3510000.5854\eta=\dfrac{585.35}{1000}\approx0.5854이고, 저열원 온도 TL=15+273=288KT_L=15+273=288\text{K}를 이용하면 TH=TL1η=28810.5854694.6KT_H=\dfrac{T_L}{1-\eta}=\dfrac{288}{1-0.5854}\approx694.6\text{K}로 구해진다.

섭씨로 환산하면 TH694.6273422CT_H\approx694.6-273\approx422^\circ\text{C}가 된다.

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