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1[에너지관리기사 필기] 22년 1회차

역카르노 사이클로 작동하는 냉동사이클이 있다. 저온부가 –10℃, 고온부가 40℃로 유지되는 상태를 A상태라고 하고, 저온부가 0℃, 고온부가 50℃로 유지되는 상태를 B상태라 할 때, 성능계수는 어느 상태의 냉동사이클이 얼마나 더 높은가?

A상태의 사이클이 0.8만큼 더 높다.

A상태의 사이클이 0.2만큼 더 높다.

B상태의 사이클이 0.8만큼 더 높다.

B상태의 사이클이 0.2만큼 더 높다.

해설

역카르노 냉동사이클의 성능계수는  $COP = \dfrac{T_L}{T_H-T_L}$ (절대온도 기준)로 계산한다.
저온부 -10℃(263.15K), 고온부 40℃(313.15K)인 경우  $COP \approx \dfrac{263.15}{50} \approx 5.26$ 이고, 저온부 0℃(273.15K), 고온부 50℃(323.15K)인 경우  $COP \approx \dfrac{273.15}{50} \approx 5.46$ 이다.
온도차가 50K로 같으므로 저온부 온도가 높은 쪽이 유리하며, 저온부 0℃·고온부 50℃로 유지되는 상태의 성능계수가 약 0.2만큼 더 크다.

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