모두CBT

어떤 기체 동력장치가 이상적인 브레이턴 사이클로 다음과 같이 작동할 때… | [공조냉동기계기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 19년 1회차
어떤 기체 동력장치가 이상적인 브레이턴 사이클로 다음과 같이 작동할 때 이 사이클의 열효율은 약 몇 % 인가? (단, 온도(T) - 엔트로피(s) 선도에서 T1 = 30℃, T2 = 200℃, T3 = 1060℃, T4 = 160℃ 이다.)
문제 이미지
1
81%
2
85%
3
89%
4
92%
해설

그림의 T-sT\text{-}s 선도는 1→2 단열압축, 2→3 정압가열(qinq_{in}), 3→4 단열팽창, 4→1 정압방열(qoutq_{out})로 이루어진 브레이턴 사이클이다.

가열·방열이 모두 정압 과정이므로 q=cpΔTq = c_p \Delta T를 쓰면 qin=cp(T3T2)=cp(1060200)=860cpq_{in} = c_p(T_3 - T_2) = c_p(1060 - 200) = 860\,c_p, qout=cp(T4T1)=cp(16030)=130cpq_{out} = c_p(T_4 - T_1) = c_p(160 - 30) = 130\,c_p이다.

따라서 η=1qoutqin=1130860=0.849\eta = 1 - \dfrac{q_{out}}{q_{in}} = 1 - \dfrac{130}{860} = 0.849, 즉 약 85%다.

온도차만 쓰이므로 섭씨를 절대온도로 바꾸지 않고 그대로 대입해도 결과는 같고, 비열 cpc_p도 약분되어 값을 몰라도 풀린다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.