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카르노사이클로 작동하는 열기관이 1000℃의 열원과 300K의 대기 사… | [건설기계설비기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 20년 2회차
카르노사이클로 작동하는 열기관이 1000℃의 열원과 300K의 대기 사이에서 작동한다. 이 열기관이 사이클 당 100kJ의 일을 할 경우 사이클 당 1000℃의 열원으로부터 받은 열량은 약 몇 kJ인가?
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70.0
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76.4
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130.8
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142.9
해설

카르노사이클의 열효율은 절대온도만으로 η=1−TLTH\eta = 1 - \dfrac{T_L}{T_H}로 구하며, 고열원 TH=1000+273=1273 KT_H = 1000 + 273 = 1273\ \mathrm{K}, 저열원 TL=300 KT_L = 300\ \mathrm{K}를 대입하면
η=1−3001273≈0.7643\eta = 1 - \dfrac{300}{1273} \approx 0.7643이다.

사이클이 한 일과 효율의 관계 η=WQH\eta = \dfrac{W}{Q_H}에서 QH=Wη=1000.7643≈130.8 kJQ_H = \dfrac{W}{\eta} = \dfrac{100}{0.7643} \approx 130.8\ \mathrm{kJ}이 되어, 고열원으로부터 받은 열량은 약 130.8kJ이다.

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