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1[에너지관리기사 필기] 16년 1회차

다음 T-S 선도에서 냉동사이클의 성능계수를 옳게 표시한 것은? (단, u는 내부에너지, h는 엔탈피를 나타낸다.)

 $\dfrac{h_1 - h_4}{h_2 - h_1}$

 $\dfrac{u_1 - h_4}{u_2 - u_1}$

 $\dfrac{h_2 - h_1}{h_1 - h_4}$

 $\dfrac{u_2 - u_1}{u_1 - u_4}$

해설

T-S 선도에서 1은 압축기 흡입(증발기 출구), 2는 압축기 출구, 3은 응축기 출구의 포화액, 4는 교축팽창 직후 상태이다. 그림에서 3→4는 점선(등엔탈피 교축), 4→1은 저온 쪽 수평선(증발), 1→2는 수직선(단열압축), 2→3은 고온 쪽 수평선(응축)으로 그려져 있다.
냉동사이클의 성적계수는 얻어낸 냉동효과를 넣어준 압축일로 나눈 값이다. 증발기 흡수열이 h₁ − h₄, 압축일이 h₂ − h₁이므로
 $\varepsilon_R=\dfrac{q_L}{w}=\dfrac{h_1-h_4}{h_2-h_1}$ 
증발기와 압축기는 유동이 지나가는 개방계이므로 에너지 수지를 엔탈피로 세워야 하며, 내부에너지 u로 표시한 식은 맞지 않는다. 분자와 분모를 뒤바꾼 식은 성적계수가 아니라 그 역수(열기관 효율 형태)가 된다.

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