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2016년05월08일 22번

[기계열역학]
카르노 열기관 사이클 A는 0℃와 100℃ 사이에서 작동되며 카르노 열기관 사이클 B는 100℃와 200℃ 사이에서 작동된다. 사이클 A의 효율(ηA)과 사이클 B의 효율(ηB)을 각각 구하면?

  • ① ηA=26.80%, ηA=50.00%
  • ② ηA=26.80%, ηA=21.14%
  • ③ ηA=38.75%, ηA=50.00%
  • ④ ηA=38.75%, ηA=21.14%
(정답률: 67%)

문제 해설

카르노 열기관 사이클의 효율은 열기관에서 받은 열과 열기관에서 내보낸 열의 비율로 정의된다. 이 때, 카르노 열기관 사이클의 효율은 다음과 같이 계산된다.

η = 1 - (Tlow/Thigh)

여기서 Tlow는 열기관에서 받은 열의 온도, Thigh는 열기관에서 내보낸 열의 온도이다.

따라서, 사이클 A의 경우 Tlow = 0℃, Thigh = 100℃이므로,

ηA = 1 - (0/100) = 1 - 0 = 1

사이클 B의 경우 Tlow = 100℃, Thigh = 200℃이므로,

ηB = 1 - (100/200) = 1 - 0.5 = 0.5

따라서, 보기에서 정답이 "ηA=26.80%, ηA=21.14%" 인 이유는 계산 결과와 다르기 때문에 옳지 않다.
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