다음 선도와 같이 응축온도만 변화하였을 때 각 사이클의 특성 비교로 틀… | [공조냉동기계기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 17년 2회차

다음 선도와 같이 응축온도만 변화하였을 때 각 사이클의 특성 비교로 틀린 것은? (단, 사이클 A : (A - B - C - D – A), 사이클 B : (A – B’- C’ - D’ - A), 사이클 C : (A – B” - C” - D” - A)이다.)

압축비 : 사이클C ＞ 사이클B ＞ 사이클A

압축일량 : 사이클C ＞ 사이클B ＞ 사이클A

냉동효과 : 사이클C ＞ 사이클B ＞ 사이클A

성적계수 : 사이클C ＜ 사이클B ＜ 사이클A

해설

그림은 압력–엔탈피 선도에서 증발조건(점 A)은 그대로 두고 응축온도만 높인 경우다. 응축압력이 사이클 A → B → C 순으로 높아지면서 압축기 출구는 B → B′ → B″ 로, 응축기 출구는 C → C′ → C″ 로, 팽창 후 증발기 입구는 D → D′ → D″ 로 오른쪽으로 이동한다.

냉동효과는 $q_e = h_A - h_D$ 인데, D점이 오른쪽으로 갈수록 $h_D$ 가 커진다. 그림에서 D, D′, D″ 가 왼쪽부터 차례로 놓여 있으므로 냉동효과는 사이클A > 사이클B > 사이클C 로 작아진다. "냉동효과가 사이클C > 사이클B > 사이클A" 라는 서술이 사실과 반대이다.

나머지는 모두 맞다. 압축비 $P_C/P_E$ 는 응축압력이 높아지므로 C가 가장 크고, 압축일 $h_B-h_A$ 도 B″ 가 가장 오른쪽·위쪽이라 C가 가장 크다.

성적계수는 $COP = \dfrac{h_A-h_D}{h_B-h_A}$ 로 분자는 줄고 분모는 커지므로 응축온도가 높은 쪽이 불리해져 사이클C < 사이클B < 사이클A 가 된다.

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