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520K의 고온 열원으로 18.4kJ 열량을 받고 273K의 저온 열원… | [일반기계기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 18년 1회차
520K의 고온 열원으로 18.4kJ 열량을 받고 273K의 저온 열원에 13kJ의 열량 방출하는 열기관에 대하여 옳은 설명은?
1
Calusius 적분값은 -0.0122kJ/K이고, 가역과정이다.
2
Calusius 적분값은 -0.0122kJ/K이고, 비가역과정이다.
3
Calusius 적분값은 +0.0122kJ/K이고, 가역과정이다.
4
Calusius 적분값은 +0.0122kJ/K이고, 비가역과정이다.
해설

이 열기관은 비가역과정이며 클라우지우스 적분값은 -0.0122 kJ/K이다.

고온부에서 받은 열과 저온부로 버린 열을 각각의 절대온도로 나누어 더하면 δQT=18.4520132730.0122kJ/K\oint \dfrac{\delta Q}{T} = \dfrac{18.4}{520} - \dfrac{13}{273} \approx -0.0122\,\mathrm{kJ/K}이다.

클라우지우스 부등식에 따라 이 값이 0이 아니라 0보다 작으므로 과정은 비가역이다.

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