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1[공조냉동기계기사 필기] 18년 1회차
520K의 고온 열원으로부터 18.4kJ 열량을 받고 273K의 저온 열원에 13kJ의 열량 방출하는 열기관에 대하여 옳은 설명은?
1
Clausius 적분값은 -0.0122kJ/K이고, 가역과정이다.
2
Clausius 적분값은 -0.0122kJ/K이고, 비가역과정이다.
3
Clausius 적분값은 +0.0122kJ/K이고, 가역과정이다
4
Clausius 적분값은 +0.0122kJ/K이고, 비가역과정이다
해설

클라우지우스 적분값은 고온부에서 받은 열과 저온부로 버린 열을 각각의 절대온도로 나눈 값의 차로 구한다: ∮δQT=QHTH−QLTL\oint\dfrac{\delta Q}{T}=\dfrac{Q_H}{T_H}-\dfrac{Q_L}{T_L}.

18.4520−13273≈0.0354−0.0476≈−0.0122 kJ/K\dfrac{18.4}{520}-\dfrac{13}{273}\approx0.0354-0.0476\approx-0.0122\ \text{kJ/K} 로 음의 값이 나온다.

클라우지우스 부등식에 따르면 적분값이 0이면 가역, 음이면 비가역이므로 이 열기관은 비가역과정으로 작동한다.

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