화력발전

전기기사 필기 2003년 3회 29번

Q: 1[kWh]는 왜 860[kcal]로 계산되나요?

1[W]는 1[J/s]이므로 1[kWh]는 $1000[W] \times 3600[s] = 3,600,000[J]$입니다. 1[cal]가 약 4.186[J]이므로, $3,600,000 / 4.186 \approx 860,000[cal] = 860[kcal]$가 됩니다.

과목 / 챕터	전력공학 / 발·변전 일반
인지 유형	calculation
난이도	Level 2

Q문제

발전 전력량

E [k W h]

, 연료 소비량

W [k g]

, 연료의 발열량

C [k c a l / k g]

인 화력발전소의 열효율

η [%]

는?

유사 문제 링크

2017-3-q34 2018-2-q30 2005-2-q28 2016-3-q24 2011-3-q24

선택지 분석

\frac{860 E}{W C} \times 100

정답 상세 해설

화력발전소의 열효율은 입력된 열량에 대한 출력된 전력량의 비율로 계산합니다.

•

Step 1: 연료 소비량이

W [k g]

이고 연료의 발열량이

C [k c a l / k g]

이므로, 총 입력 열량은

W \times C [k c a l]

입니다.

•

Step 2: 발전 전력량이

E [k W h]

이며,

1 [k W h]

는

860 [k c a l]

에 해당하므로, 총 출력 열량은

860 \times E [k c a l]

입니다.

•

Step 3: 열효율

η [%]

는 (총 출력 열량 / 총 입력 열량)

\times 100

이므로,

η = \frac{860 E}{W C} \times 100 [%]

가 됩니다.

\frac{E}{W C} \times 100

오답 함정 분석

전력량

E [k W h]

를 열량 단위인

[k c a l]

로 환산하기 위한 변환 상수

860

이 누락되었습니다.

\frac{E}{860 W C} \times 100

오답 함정 분석

전력량

E [k W h]

를 열량으로 환산할 때

860

을 곱해야 하나, 잘못하여 분모에 나누어 적용했습니다.

\frac{9.8 E}{W C} \times 100

오답 함정 분석

수력발전의 출력 공식에 사용되는 중력가속도 관련 상수인

9.8

을 잘못 적용했습니다.

자주 묻는 질문

1[kWh]는 왜 860[kcal]로 계산되나요?

1[W]는 1[J/s]이므로 1[kWh]는

1000 [W] \times 3600 [s] = 3, 600, 000 [J]

입니다. 1[cal]가 약 4.186[J]이므로,

3, 600, 000/4.186 \approx 860, 000 [c a l] = 860 [k c a l]

가 됩니다.

화력발전소의 열효율 공식에서 분모와 분자의 단위는 어떻게 맞춰야 하나요?

분모(입력)와 분자(출력)의 에너지를 동일한 단위로 통일해야 합니다. 일반적으로 연료의 발열량이 [kcal] 단위로 주어지므로, 출력인 전력량 [kWh]도 [kcal]로 변환하여 계산합니다.

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