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1[에너지관리기사 필기] 16년 3회차
냉동사이클의 성능계수와 동일한 온도 사이에서 작동하는 역 Carnot 사이클의 성능계수가 관계되는 사항으로서 옳은 것은? (단, TH=고온부, TL=저온부의 절대온도이다.)
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냉동사이클의 성능계수가 역 Carnot 사이클의 성능계수보다 높다.
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냉동사이클의 성능계수는 냉동사이클에 공급한 일을 냉동효과로 나눈 것이다.
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역 Carnot 사이클의 성능계수는 TLTH−TL\dfrac{T_L}{T_H - T_L} 로 표시할 수 있다.
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냉동사이클의 성능계수는 THTH−TL\dfrac{T_H}{T_H - T_L} 로 표시할 수 있다.
해설

역 Carnot 사이클(냉동기)의 성능계수는 저온부에서 흡수한 열량을 소요 일로 나눈 값이고, 가역이므로 열량비를 절대온도비로 바꿔 쓸 수 있다. 즉 εR=qLw=TLTH−TL\varepsilon_R = \dfrac{q_L}{w} = \dfrac{T_L}{T_H - T_L} 로 표시된다.

성능계수의 정의는 냉동효과 ÷ 공급한 일이므로, 공급한 일을 냉동효과로 나눈 것이라는 설명은 분자와 분모가 뒤바뀐 것이다. 또 THTH−TL\dfrac{T_H}{T_H - T_L} 는 같은 두 온도 사이에서 작동하는 열펌프의 성능계수이지 냉동사이클의 성능계수가 아니다(두 값은 정확히 1만큼 차이난다).

같은 두 온도 사이에서 작동하는 사이클 중에서는 가역 사이클의 성능계수가 최대이므로, 실제 냉동사이클의 성능계수가 역 Carnot 사이클보다 높을 수는 없고 항상 그보다 낮다.

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