dataset_name: refrigerating_machinery
doc_to_text: '질문: 보일러 입구의 압력이 9800 kN/m2 이고, 응축기의 압력이 4900 N/m2 일 때 펌프 일은 약 몇 kJ/kg
  인가? (단, 물의 비체적은 0.001 m3/kg 이다.)

  A.-9.79

  B.-15.17

  C.-87.25

  D.-180.52

  정답: 차근 차근 생각해봅시다. 냉동 기계 관련 정보를 위해 위키피디아를 참조하겠습니다. 펌프 일은 펌프에 의해 수행되는 일을 나타내며, 보일러와
  응축기 간의 압력 차이에 의해 발생합니다. 펌프 일은 보통 펌프 입구와 출구 사이의 압력 차이와 물의 비체적을 곱하여 계산됩니다. 펌프 일(Wp)은
  다음과 같은 공식으로 계산할 수 있습니다. Wp = v * (P2 - P1) 여기서 v는 물의 비체적(0.001 m3/kg), P2는 보일러의
  압력(9800 kN/m2 = 9800000 N/m2), P1은 응축기의 압력(4900 N/m2)입니다.  , 펌프 일은 다음과 같이 계산됩니다.
  Wp = 0.001 m3/kg * (9800000 N/m2 - 4900 N/m2) = 9795100 J/kg = 9795.1 kJ/kg 하지만,
  이 값은 양수인데, 선택지 모두 음수입니다. 이는 펌프 일을 구할 때 압력 단위를 맞추지 않아서 발생한 문제입니다. 펌프 입구와 출구의 압력 단위를
  같게 맞추어 계산해야 합니다.  , 보일러의 압력을 N/m2 단위로 변환하면 9800 kN/m2 = 9800000 N/m2입니다. 그러므로, 펌프
  일은 다음과 같이 다시 계산됩니다. Wp = 0.001 m3/kg * (9800000 N/m2 - 4900 N/m2) = 9795100 J/kg
  = 9.7951 kJ/kg 그러나 이 값도 선택지에 없습니다. 문제가 있는 것 같습니다. 다시 확인해보니, 펌프 일의 부호가 음수인 이유를 찾았습니다.
  펌프 일은 시스템에 에너지를 공급하는 것이므로, 일반적으로 음수로 표시됩니다.  , 계산한 펌프 일에 음수 부호를 붙여주면 됩니다. 그래서, 펌프
  일은 -9.7951 kJ/kg로 계산되며, 이는 선택지 A에 가장 가까운 값입니다. 따라서, 정답은 (A) 입니다.


  질문: 피스턴-실린더 장치 내에 있는 공기가 0.3m3에서 0.1m3으로 압축되었다. 압축되는 동안 압력과 체적 사이에 P=aV-2의 관계가 성립하며,
  계수 a=6 kPaㆍm2 이다. 이 과정 동안 공기가 한 일은 얼마인가?

  A.-53.3 kJ

  B.-1.1 kJ

  C.253 kJ

  D.-40 kJ

  정답: 차근 차근 생각해봅시다. 냉동 기계 관련 정보를 위해 위키피디아를 참조하겠습니다. 먼저, 이 문제는 공기가 수행하는 일을 계산하는 문제입니다.
  주어진 정보를 바탕으로 공기가 수행하는 일을 계산하는 공식을 이용하면 됩니다. 피스턴-실린더 장치에서의 공기가 수행하는 일은 보통 압력과 체적의
  변화에 따라 결정됩니다. 이 문제에서는 압력과 체적 사이에 P=aV-2의 관계가 성립한다고 주어졌습니다. 이 관계식은 압력이 체적의 제곱에 반비례하며,
  계수 a는 6 kPaㆍm2로 주어졌습니다. 일반적으로 가스의 압축에 의해 수행되는 일은 압력과 체적의 변화에 따른 적분으로 계산할 수 있습니다.
  즉, 공기가 수행하는 일 W는 다음과 같이 표현됩니다: W = ∫PdV 여기서 P는 압력, V는 체적, dV는 체적의 미소 변화량입니다. 이 경우,
  압력 P는 체적 V에 대한 함수로 주어졌으므로, 이를 대입하여 적분을 수행하면 됩니다.  , 공기가 수행하는 일 W는 다음과 같이 계산됩니다:
  W = ∫PdV = ∫(aV-2)dV = a∫V-2dV = a[V-1/-1] (체적이 0.3m3에서 0.1m3으로 변할 때) = -6[(0.1)^-1
  - (0.3)^-1] kJ = -6[10 - 3.33] kJ = -6*6.67 kJ = -40 kJ  , 공기가 수행하는 일은 -40 kJ입니다.
  이는 압축 과정에서 공기가 일을 하는 것이 아니라, 일을 받는 것을 의미합니다. 즉, 외부에서 공기를 압축하기 위해 40 kJ의 에너지를 공급받았다는
  것을 의미합니다. 따라서, 정답은 (D) 입니다.


  질문: 어떤 유체의 밀도가 741 kg/m3 이다. 이 유체의 비체적은 약 몇 m3kg인가?

  A.0.78×10-3

  B.1.35×10-3

  C.2.35×10-3

  D.2.98×10-3

  정답: 차근 차근 생각해봅시다. 냉동 기계 관련 정보를 위해 위키피디아를 참조하겠습니다. 먼저, 비체적이란 무엇인지 알아야 합니다. 비체적은 어떤
  물질의 질량 당 부피를 나타내는 물리량으로, 그 단위는 m3/kg입니다.   이는 밀도의 역수와 같습니다. 이 문제에서 주어진 유체의 밀도는 741
  kg/m3입니다. 비체적을 구하려면 이 밀도의 역수를 취하면 됩니다. 즉, 1/741 m3/kg를 계산하면 됩니다. 1/741을 계산하면 약 0.00135
  m3/kg가 나옵니다. 이를 지수 표기법으로 표현하면 1.35×10-3 m3/kg입니다. 따라서, 정답은 (B) 입니다.


  질문: 1 kg의 기체가 압력 50 kPa, 체적 2.5m3 상태에서 압력 1.2 MPa, 체적 0.2m3의 상태로 변하였다. 엔탈피의 변화량은
  약 몇 kJ 인가? (단, 내부에너지의 증가 U2-U1=0이다.)

  A.306

  B.206

  C.155

  D.115

  정답: 차근 차근 생각해봅시다. 냉동 기계 관련 정보를 위해 위키피디아를 참조하겠습니다. 먼저, 이 문제는 열역학의 첫 번째 법칙에 관한 문제입니다.
  열역학의 첫 번째 법칙은 에너지 보존의 법칙을 표현한 것으로, 고립 시스템의 총 에너지는 일정하다는 내용입니다. 문제에서 주어진 내부에너지의 증가
  U2-U1=0이라는 정보는 이 시스템에서 내부에너지의 변화가 없다는 것을 의미합니다. 그 다음으로 엔탈피의 변화량을 알아내기 위해서는 엔탈피의
  정의를 알아야 합니다. 엔탈피 H는 시스템의 내부에너지 U와 그 시스템의 압력 P와 체적 V의 곱의 합으로 정의됩니다. 즉, H = U + PV입니다.   엔탈피의
  변화 ΔH는 내부에너지의 변화 ΔU와 압력-체적 작용의 변화 Δ(PV)의 합이 됩니다. 문제에서 내부에너지의 변화는 0이므로, ΔH는 Δ(PV)와
  같습니다. 압력-체적 작용의 변화는 최종 상태의 PV 값에서 초기 상태의 PV 값을 뺀 것입니다. 즉, Δ(PV) = (P2V2) - (P1V1)입니다.
  여기서 주의할 점은 압력과 체적의 단위입니다. 문제에서 주어진 압력의 단위는 kPa와 MPa이고, 체적의 단위는 m3입니다. 이를 모두 같은 단위로
  맞추어야 합니다. 1 MPa = 1000 kPa이므로, 1.2 MPa는 1200 kPa입니다.  , Δ(PV) = (1200 kPa * 0.2
  m3) - (50 kPa * 2.5 m3) = 240 kPa*m3 - 125 kPa*m3 = 115 kPa*m3입니다. 마지막으로, kPa*m3를
  kJ로 변환해야 합니다. 1 kPa*m3는 1 kJ와 같습니다.  , ΔH는 115 kJ입니다. 따라서, 정답은 (D) 입니다.


  질문: 주위의 온도가 27℃일 때, -73℃에서 1kJ의 냉동효과를 얻으려 한다. 냉동 사이클을 구동하는데 필요한 최소일은 얼마인가?

  A.2 kJ

  B.1.5 kJ

  C.1 kJ

  D.0.5 kJ

  정답: 차근 차근 생각해봅시다. 냉동 기계 관련 정보를 위해 위키피디아를 참조하겠습니다. 먼저 이 문제는 냉동 사이클에 대한 문제이며, 냉동 사이클의
  성능을 평가하는 지표 중 하나인 ''최소일''에 대한 문제입니다. 냉동 사이클에서 최소일은 카르노 사이클에 의해 결정되며, 이는 절대온도에 비례하여
  결정됩니다. 카르노 사이클에서 냉동효과(Qc)를 얻기 위해 필요한 일(W)는 다음의 공식에 의해 결정됩니다: W = Qc * (Th - Tc)
  / Tc 여기서 Th는 높은 온도(절대온도로 표현)이며, Tc는 낮은 온도(절대온도로 표현)입니다. 이 문제에서는 Th가 27℃, Tc가 -73℃입니다.
  그러나 이 온도들은 절대온도로 변환해야 합니다. 절대온도는 켈빈(K)으로 표현되며, 섭씨온도를 켈빈으로 변환하는 공식은 K = ℃ + 273.15입니다.   Th
  = 27℃ + 273.15 = 300.15K, Tc = -73℃ + 273.15 = 200.15K입니다. 그러므로, W = 1kJ * (300.15K
  - 200.15K) / 200.15K = 0.5kJ입니다. 따라서, 정답은 (D) 입니다.


  질문: {{question}}

  A.{{A}}

  B.{{B}}

  C.{{C}}

  D.{{D}}

  정답: 차근 차근 생각해봅시다. 냉동 기계 관련 정보를 위해 위키피디아를 참조하겠습니다.'
include: _cot_kmmlu_yaml
task: kmmlu_hard_cot_refrigerating_machinery
