비열비(k)가 1.4인 공기를 작동유체로 하는 디젤엔진의 최고온도(T3… | [에너지관리기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

그림의 P-V 선도는 디젤 사이클이다. 1→2는 단열압축(S=C), 2→3은 열을 공급받는 정압가열, 3→4는 단열팽창(S=C), 4→1은 열을 버리는 정적방열이다. 따라서 최고압력 4 MPa은 2점과 3점에서 같고, 최고온도 2500 K는 정압가열이 끝나는 3점, 최저온도 300 K와 최저압력 100 kPa은 1점의 값이다.
먼저 압축 후 온도를 단열관계로 구한다. 압력비는 $\dfrac{P_2}{P_1} = \dfrac{4000}{100} = 40$ 이므로
$T_2 = T_1\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{k-1}{k}} = 300 \times 40^{0.2857} = 300 \times 2.869 = 860.7\,\mathrm{K}$
차단비는 정압가열 구간의 체적비이고, 정압에서는 체적이 절대온도에 비례하므로
$r_c = \dfrac{V_3}{V_2} = \dfrac{T_3}{T_2} = \dfrac{2500}{860.7} \fallingdotseq 2.9$ 가 된다.