한 과학자가 자기가 만든 열기관이 80℃와 10℃ 사이에서 작동하면서 … | [에너지관리기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 22년 2회차

한 과학자가 자기가 만든 열기관이 80℃와 10℃ 사이에서 작동하면서 100kJ의 열을 받아 20kJ의 유용한 일을 할 수 있다고 주장한다. 이 주장에 위배되는 열역학 법칙은?

열역학 제0법칙

열역학 제1법칙

열역학 제2법칙

열역학 제3법칙

해설

이 열기관이 주장하는 열효율은  $\eta = \dfrac{20}{100} = 0.20$ , 즉 20%이다.
같은 두 열원(80℃=353K, 10℃=283K) 사이에서 작동하는 카르노 기관의 최대 효율은  $\eta_{carnot} = 1-\dfrac{T_2}{T_1} = 1-\dfrac{283}{353} \approx 0.198$ , 즉 약 19.8%이다.
주장하는 효율(20%)이 이론상 가능한 최대 효율(약 19.8%)을 초과하므로, 이는 열효율이 두 열원 사이의 카르노 효율을 넘을 수 없다는 열역학 제2법칙에 위배된다.

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

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→