네, 안녕하세요.
2-341번 21번 문제는 카르노사이클의 열효율 공식을 이용하여 출력일을 구하는 문제입니다.
주어진 공식은 η=W/Q1=1-T2/T1 으로 Q1이 오른쪽 항으로 이항되면
W=Q1×(1-T2/T1)으로 식에는 문제가 없으며
고온에서 열을 받으니 Q1=360kJ
고온의 절대온도 T1은 500K
저온의 절대온도 T2 300K 이므로 그대로 대입하여 풀면
360×(1-300/500)=360×(1-0.6)=360×0.4=144kJ이 나오게 됩니다.
다시 한번 생각해보시고 그래도 의문이되시면 다시 질문주시기 바랍니다.
참고로
카르노 사이클 열효율(η)=출력일(W)/입열(Q1) 이고
출력일(W)은 입열(Q1)-출열(Q2) 이 되어
효율(η)=(Q1-Q2)/Q1=Q1/Q1-Q2/Q1=1-Q2/Q1 이 됩니다
여기서, 카르노 사이클은 두개의 단열과정(엔트로피S 일정)과 등온과정(T 일정)으로 이루어져 있어
dS×T는 열량 Q를 구하는 면적식이므로
Q1=dS×T1, Q2=dS×T2 가 되어 위 식에 대입하면
효율(η)=1-(dS×T2)/(dS×T1)에서 dS는 소거되므로
결국 효율(η)=1-T2/T1 이 됩니다. 여기서 T1, T2는 절대온도입니다.