9급국가직공무원 2014-04-19 화학공학일반 14번 문제 해설

문제 요약: 화력발전소가 600K 수증기 온도에서 열을 생성하고, 300K 강물 온도로 열을 배출할 때 최대 열효율을 구한다.

정답 근거: 열효율은 카르노 효율 공식을 따른다:
\[ \eta = 1 - (T_C/T_H) \]
- T_H = 600K (최고 온도)
- T_C = 300K (최저 온도)

\[ \eta = 1 - (300/600) = 0.5 \]

오답 포인트:
- 1번 (0.3): 카르노 효율 공식을 잘못 적용하여 계산 오류.
- 2번 (0.4), 4번 (0.6): 온도 차이를 고려하지 않고 단순 비교로 오답.

핵심 개념: 카르노 효율은 이론적 최대 효율로, 고온 열원과 저온 열원의 온도 차이에 의해 결정된다.

마무리 요약: 주어진 온도 조건 하에서 화력발전소의 최대 열효율은 0.5로, 카르노 효율 공식을 통해 정확히 계산된다.