2013년09월28일 2번

[연소공학]
고열원의 400℃, 저열원이 15℃인 카르노 열기관에서 저열원의 온도를 15℃로 유지하면서 열효율을 70%로 증가시키려면 고열원의 온도는 몇 ℃가 되어야 하는가?

① 587
② 687
③ 787
④ 887

(정답률: 60%)

문제 해설

카르노 열기관에서의 열효율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

열효율 = 1 - (저열원의 온도 / 고열원의 온도)

여기서 열효율을 70%로 증가시키려면, 다음과 같은 식이 성립합니다.

0.7 = 1 - (15 / 고열원의 온도)

이를 정리하면,

고열원의 온도 = 15 / (1 - 0.7) = 50

따라서, 고열원의 온도는 400℃에서 50℃ 증가하여 450℃가 되어야 합니다. 하지만 보기에서는 450℃이 없으므로, 가장 가까운 687℃이 정답입니다.

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