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그림에서 T1=561K, T2=1010Km T3=690K, T4=383… | [건설기계설비기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 16년 2회차
그림에서 T1=561K, T2=1010Km T3=690K, T4=383K인 공기를 작동유체로 하는 브레이턴 사이클의 이론 열 효율은?
문제 이미지
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0.388
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0.465
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0.316
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0.412
해설

브레이턴 사이클의 이론 열효율은 약 0.316 이다.

그림의 P-V 선도를 보면 1→2 는 압력이 일정한 채 체적이 커지는 고압 정압가열, 2→3 은 단열팽창, 3→4 는 저압 정압방열, 4→1 은 단열압축이다. 따라서 가열량은 qin=cp(T2−T1)q_{in}=c_p(T_2-T_1), 방열량은 qout=cp(T3−T4)q_{out}=c_p(T_3-T_4) 이다.

η=1−qoutqin=1−cp(T3−T4)cp(T2−T1)=1−T3−T4T2−T1\eta=1-\dfrac{q_{out}}{q_{in}}=1-\dfrac{c_p(T_3-T_4)}{c_p(T_2-T_1)}=1-\dfrac{T_3-T_4}{T_2-T_1}
=1−690−3831010−561=1−307449=1−0.684≒0.316=1-\dfrac{690-383}{1010-561}=1-\dfrac{307}{449}=1-0.684\fallingdotseq0.316

정압선과 단열선을 바꿔 잡아 1−T1T21-\dfrac{T_1}{T_2} 처럼 계산하면 0.44 부근의 전혀 다른 값이 나온다. 열이 드나드는 두 과정이 어디인지를 선도에서 먼저 확인하는 것이 이 유형의 관건이다.

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