화력발전의 열효율 질문있습니다

Question

화력발전의 열효율은 50% 로 열역학 제 2법칙에 의해 근본적으로 낮다는데 왜 효율이 안좋은걸까요..? 무슨 의미인지 잘 모르겠네요 ㅠㅠㅠ

Answer 1

안녕하세요.

열효율은 열이 전기에너지로 바뀌는 비율을 나타냅니다.

예를 들어, 100만큼의 열을 냈더니 50만큼의 전기로 변환되었다 가 주요 골자입니다.

열역학 제 2법칙은 에너지의 변환과 열전달에 관한 내용으로

항상 높은 곳에서 낮은 곳으로 열이 이동한다는 내용입니다.

또한, 열이 이동하며 열이 손실된다는 내용도 포함하고 있습니다.

화력 발전 방식은

연료를 태워 열을 얻는다 -> 물을 끓여 기체로 만든다 -> 부피가 커지며 기체가 이동하여 터빈을 회전시킨다
-> 전자기유도를 통해 전기를 생산한다

입니다.

이 중 열역학 제2법칙에 의해 손실되는 에너지는

연료를 태울 때, 물을 끓일 때, 물이 기체(수증기)가 될 때 발생합니다.

Answer 2

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 화력 발전은 석탄이나 석유같은 원료를 태워서 발생되는 증기를 통해 터빈을 돌려서 전기를 생산하는 것입니다. 결국 석탄이나 석유, 천연가스등을 태우기 떄문에 모두 증기가 되는 것이 아니라 이산화탄소와 같은 환경오염 물질이 배출되는데요. 이떄 배출되는 기체들이 열을 가지고 있어서 결국 효율이 좋지 않은 것입니다. 모든 열이 증기가 되는데 사용되면 더 많은 원료들이 증기가 되어서 터빈을 더 많이 돌려서 전기 생산량이 늘어나면서 효율이 늘어 날것인데,,,증기가 되지 않고 이산화탄소화 같은 오염 물질과 같이 열이 배출되어서 효율이 낮아 지는 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

열역학 제 2법칙은 자연의 원리로써, 열이 항상 높은 온도에서 낮은 온도로 흐르는 경향을 나타냅니다. 이 법칙에 따르면 열역학적으로 모든 과정은 열이 온도 차이를 통해 에너지를 낮은 상태로 이동시키는 경향이 있습니다.

화력발전에서 열효율이 낮은 이유는 열역학 제 2법칙에 따라서, 에너지 변환 과정에서 일부 에너지는 항상 낮은 온도로 이동하게 되기 때문입니다. 화력발전에서는 연소로부터 발생한 열을 기계적인 작업으로 변환하여 전기 에너지로 사용합니다. 그러나 이러한 변환 과정에서 일부 열은 항상 환경으로 방출되게 되어 효율이 떨어지는 것입니다.

Answer 4

안녕하세요. 조사를 해본 결과 화력발전은 석탄, 석유, 천연가스와 같은 화석연료를 태워서 발생하는 열을 이용하여 전기를 생산하는 방법입니다. 화력발전의 열효율은 50% 정도로 낮은 이유는 다음과 같습니다.

연료의 일부가 연소되지 않고 배출됩니다.발전 과정에서 발생하는 열의 일부가 폐열로 버려집니다.발전소의 설계와 운영에 따라 열효율이 달라질 수 있습니다.도움이 되셨다면 좋아요 & 추천 부탁드려요 ~좋은 하루 되세요 ^^