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압축비 4.5인 오토 사이클(Otto cycle)에 있어서 압축비가 7… | [화공기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 16년 2회차
압축비 4.5인 오토 사이클(Otto cycle)에 있어서 압축비가 7.5로 되었다고 하면 열효율은 몇 배가 되겠는가? (단, 작동유체는 이상기체이며, 열용량의 비 CPCV=1.4\dfrac{C_P}{C_V} = 1.4 이다.)
1
1.22
2
1.96
3
2.86
4
3.31
해설

압축비를 4.5에서 7.5로 올리면 오토 사이클의 열효율은 약 1.22배가 된다.

오토 사이클 열효율은 η=1(1r)γ1\eta = 1 - \left(\dfrac{1}{r}\right)^{\gamma-1} 이고, 주어진 열용량비가 CPCV=1.4\dfrac{C_P}{C_V} = 1.4 이므로 γ1=0.4\gamma - 1 = 0.4 이다.

r = 4.5 : η1=14.50.4=10.548=0.452\eta_1 = 1 - 4.5^{-0.4} = 1 - 0.548 = 0.452
r = 7.5 : η2=17.50.4=10.447=0.553\eta_2 = 1 - 7.5^{-0.4} = 1 - 0.447 = 0.553

따라서 η2η1=0.5530.4521.22\dfrac{\eta_2}{\eta_1} = \dfrac{0.553}{0.452} \approx 1.22 배이다.

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