[실기] 2025년 3회차 4번 문제 질문
[실기시험 2025년 3회차 4번 문제]
공기 표준 냉동사이클(브레이턴 사이클)의 압축일량과 성적계수에 대해 질문 드립니다.
① 압축일량 관련 질문
풀이에서는 압축일량을 “압축일량 = 응축열량 - 증발열량(냉동효과)”로 설명해주셨습니다.
하지만 이렇게 하면 팽창기의 일량이 반영되는 오류가 있는 것 같습니다.
“외부에서 공급된 에너지 = 압축일량 - 팽창기 일량 = 응축열량 - 증발열량”이 아닌가 싶습니다.
※유사문제인 2017년 2회 11번 문제를 참고했습니다.
결론적으로 압축일량을 구할때 1~2 등엔트로피 과정에 대한 공업일 공식을 적용해야 한다고 생각합니다.
W = Cp(T2-T1)
Cp = 1.005, T1 = 263K, T2 = 438.82K
W = 1.005*(438.82-263) = 176.7kJ/kg
추가로 팽창기 일량을 구해보면
W = Cp(T3-T4)
Cp = 1.005, T3 = 313K, T4 = 187.59K
W = 1.005*(313-187,59) = 126.07kJ/kg
따라서 압축일량은 50.66kJ/kg이 아니라 “압축일량 = 176.7kJ/kg” 이며,
“외부에서 공급된 에너지 = 압축일량 - 팽창기 일량 = 176.7-126.07 = 50.63kJ/kg”
이라고 생각합니다.
② 성적계수(COP) 관련 질문
정답 수치는 맞지만 브레이턴 사이클에서는 COP 산출 과정이
“COP = 냉동효과/압축일량 = 75.79/176.7 = 0.43"이 아니고,
“COP = 냉동효과/외부에서 공급된 에너지 = 냉동효과 /(압축일량 - 팽창기 일량) ” 이고
“COP = 75.79/(176.7-126.07)=75.79/50.63 = 1.4969 = 1.5” 가 맞는 것이 아닌가 궁금합니다.
댓글
안녕하십니까?
이패스코리아 임재기입니다.
우선 오류에 대하여 사과드립니다.
브레이턴 사이클은 압축기와 팽창기가 회전축으로 연결되어 있어야 하는데
문제의 그림에서 연결축이 없어서 제가 착각을 했습니다.
혼동을 드린점 사과 드립니다.
질문하신대로 압축알량에 팽창기일량이 포함되는 것은 오류입니다.
질문에 올리신 내용은 모두 맞는 내용입니다.
교재의 내용을 수정하고 공지하도록 하겠습니다.
또한 강의 내용도 다시 올리도록 하겠습니다.
오류를 알려주셔서 감사드립니다.
감사합니다.
임재기
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