어떤 카르노 열기관이 100℃와 30℃ 사이에서 작동되며 100℃의 고… | [건설기계설비기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[건설기계설비기사 필기] 18년 2회차
어떤 카르노 열기관이 100℃와 30℃ 사이에서 작동되며 100℃의 고온에서 100kJ의 열을 받아 40kJ의 유용한 일을 한다면 이 열기관에 대하여 가장 옳게 설명한 것은?
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열역학 제1법칙에 위배된다.
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열역학 제2법칙에 위배된다.
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열역학 제1법칙과 제2법칙에 모두 위배되지 않는다.
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열역학 제1법칙과 제2법칙에 모두 위배된다.
해설
카르노 효율의 한계와 비교했을 때 이 열기관은 열역학 제2법칙에 위배된다.
100℃와 30℃ 사이 카르노 효율은 로, 100kJ을 받았을 때 얻을 수 있는 최대 일은 약 18.8kJ에 불과하다.
그런데 실제로는 40kJ의 일을 했다고 하므로 카르노 효율을 초과하는 셈이 되어 제2법칙에 위배된다. 다만 공급열 100kJ 중 40kJ이 일로 나가고 나머지 60kJ이 방출되는 것으로 보면 에너지 수지는 성립하므로 제1법칙에는 위배되지 않는다.
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