그림과 같이 고온저장고에서 |Qh|를 흡수하여 W1의 일을 하는 열기관… | [변리사 1차] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[변리사 1차] 23년 1회차

그림과 같이 고온저장고에서 |Q_h|를 흡수하여 W₁의 일을 하는 열기관1의 열효율이 0.4이다. 열기관1의 배기열 |Q_m|을 활용하기 위하여 |Q_m|을 다른 열기관2에 공급하였더니, 열기관2는 W₂의 일을 하고 열효율이 0.3이었다. 전체 열효율 (W₁+W₂)/|Q_h|는?

0.52

0.58

0.63

0.69

0.75

해설

앞 기관이 버린 열을 뒤 기관이 그대로 받아 쓰는 직렬 열기관이므로 전체 열효율은 0.58이다.
그림의 흐름은 고온저장고 → 열기관1(일  $W_1$ ) → 중온저장고 → 열기관2(일  $W_2$ ) → 저온저장고이고, 열기관1이 버린  $|Q_m|$ 이 그대로 열기관2의 공급열이 된다.
열기관1:  $W_1=0.4|Q_h|$ 
버리는 열  $|Q_m|=|Q_h|-W_1=0.6|Q_h|$ 
열기관2:  $W_2=0.3|Q_m|=0.3\times 0.6|Q_h|=0.18|Q_h|$ 
따라서  $\dfrac{W_1+W_2}{|Q_h|}=0.4+0.18=\mathbf{0.58}$

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