다음과 같은 카르노 사이클에서 옳은 것은? | [공조냉동기계기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

그림은 T-S 선도에 그린 카르노 사이클이다. 위쪽 고온 등온선 1→2에서 $Q_1$이 공급되고, 아래쪽 저온 등온선 3→4에서 $Q_2$가 방출되며, 2→3과 4→1은 등엔트로피(단열) 과정이다. 점 4와 3에서 S축으로 내린 수선의 발이 각각 4′, 3′로 표시되어 있다.
T-S 선도에서는 $\delta Q = T\,dS$이므로 과정 곡선 아래의 면적이 곧 열량이다. 따라서 고온 등온 과정 1→2 아래의 직사각형 면적 1-2-3′-4′가 공급열 $Q_1 = T_H(S_2 - S_1)$이다.
같은 논리로 저온 등온 과정 아래 면적 4-3-3′-4′는 방열량 $Q_2 = T_L(S_2 - S_1)$이고, 사이클이 둘러싼 직사각형 1-2-3-4의 면적은 순일 $W = Q_1 - Q_2$다.
그러므로 4-3-3′-4′을 $Q_1 - Q_2$라고 하거나, 1-2-3-4를 방열량 $Q_2$라고 하는 설명, 열량이 면적과 무관하다는 설명은 모두 성립하지 않는다.