문제 #88417

Question

카르로사이클에서 공기 1\ \mathrm{kg} 이 한 사이클마다 하는 일이 100\ \mathrm{kJ} 이고 고온 227\ ℃ , 저온 27\ ℃ 사이에서 작용한다. 이 사이클의 작동 과정에서 생기는 저온 열원의 엔트로피 증가 \rm(kJ/K) 는?

Accepted Answer

이 문제는 열역학 제2법칙과 엔트로피 개념을 활용합니다. 카르노 사이클에서 한 사이클 동안 고온부에서 저온부로 전달된 열량은 외부로 한 일과 같습니다. 따라서 저온 열원에서 흡수된 열량을 계산한 후, 엔트로피 변화량은 이 열량을 저온부 온도로 나누어 구할 수 있습니다. **핵심 개념:** * **카르노 사이클:** 가장 효율적인 열기관 사이클로, 등온 과정과 단열 과정으로 구성됩니다. * **열역학 제2법칙:** 열은 항상 고온에서 저온으로 흐르며, 이 과정에서 엔트로피는 증가합니다. * **엔트로피 변화:** $\Delta S = \frac{Q}{T}$ (Q는 열량, T는 절대 온도) **정답 이유:** 1. **고온부에서 저온부로 전달된 열량 계산:** 카르노 사이클에서 한 사이클 동안 외부로 한 일(100 kJ)은 고온부에서 흡수한 열량($Q_H$)에서 저온부로 방출한 열량($Q_L$)을 뺀 값입니다. 카르노 사이클의 효율 공식을 이용하면 $Q_L$을 계산할 수 있습니다. 2.

문제 1