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1[에너지관리기사 필기] 18년 3회차
그림과 같이 역 카르노사이클로 운전하는 냉동기의 성능계수(COP)는 약 얼마인가? (단, T1는 24℃, T2는 -6℃이다.)
문제 이미지
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7.124
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8.905
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10.048
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12.845
해설

그림은 아래쪽 저온(T2) 열원에서 Q2를 흡수하고 외부에서 일 W를 공급받아 위쪽 고온(T1) 열원으로 Q1을 방출하는 냉동기(역 카르노사이클) 계통도다. 화살표가 저온 → 기관 → 고온 방향이고 W가 기관으로 들어간다.

역 카르노 냉동기의 성능계수는 COP=T2T1T2COP=\dfrac{T_2}{T_1-T_2}이며, 온도는 반드시 절대온도로 환산한다. T1 = 24 + 273.15 = 297.15 K, T2 = −6 + 273.15 = 267.15 K이다.

COP=267.15297.15267.15=267.15308.905COP=\dfrac{267.15}{297.15-267.15}=\dfrac{267.15}{30}\approx 8.905 이므로 약 8.905이다. 분자에 고온측 297.15를 넣으면 열펌프 성적계수(약 9.905)가 되므로, 냉동기에서는 저온측 절대온도를 분자에 두어야 한다.

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