2006년05월14일 1번

[전기응용]
15℃의 물 4L를 1kW의 전열기로 가열하여 80℃로 높이는데 30분이 소요되었다. 이 때의 전열기의 효율은 약 몇 %인가?

① 55
② 60
③ 65
④ 70

(정답률: 72%)

문제 해설

전열기의 소비전력은 1kW이므로, 에너지 변환 효율은 전체 입력 에너지 중 출력 에너지의 비율인 1이다. 따라서, 전열기의 효율은 열에너지 출력량(물의 온도 상승량)을 입력 에너지(전력 × 시간)로 나눈 값이다.

입력 에너지 = 1kW × 30분 = 0.5kWh
열에너지 출력량 = 4L × 1kg/L × 4.18J/g/℃ × (80℃ - 15℃) = 16.72MJ

전열기의 효율 = (열에너지 출력량 ÷ 입력 에너지) × 100% = (16.72MJ ÷ 0.5kWh) × 100% ≈ 60%

따라서, 정답은 "60"이다.

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