그림과 같이 작동하는 열기관 사이클(cycle)은? (단, γ는 비열비… | [에너지관리기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

제시된 P-V 선도는 2→3과 4→1이 수직선(체적 일정)이고, 3→4와 1→2가 pVγ = 일정으로 표시된 곡선이다. 함께 그려진 T-S 선도에서는 반대로 1→2와 3→4가 수직선(엔트로피 일정 = 단열), 2→3과 4→1이 V = 일정으로 표시된 곡선이다. 두 선도가 같은 사이클을 서로 다른 좌표에서 그린 것이다.
따라서 이 사이클은 단열압축 → 정적가열 → 단열팽창 → 정적방열의 네 과정으로 구성된다. 가열과 방열이 모두 체적이 일정한 상태(정적)에서 이루어지는 이 사이클이 오토 사이클(정적 사이클)이며, 가솔린(불꽃점화) 기관의 이론 사이클이다. 열효율은 $\eta = 1 - \left(\dfrac{1}{\varepsilon}\right)^{\gamma-1}$로 압축비 ε만의 함수다.
다른 사이클과 구분하면, 브레이턴 사이클은 가열·방열이 정압(P = 일정)에서, 카르노 사이클은 등온(T = 일정) 2개 + 단열 2개로, 스털링 사이클은 등온 2개 + 정적 2개로 구성된다. 선도의 곡선이 T나 P가 아니라 V = 일정으로 명기되어 있고 단열선이 함께 나타난 점이 판단의 결정적 근거다.