각 보기를 같은 단위(kJ)로 환산해 비교하면, 100kW 엔진이 10시간(=36000초) 동안 한 일은 $100\times36000=3.6\times10^{6}$ kJ로 가장 크다.

발열량 10000kJ/kg 연료 100kg 연소열은 $10000\times100=1\times10^{6}$ kJ, 물 10$m^3$(=10000kg)을 10℃에서 90℃로 올리는 열량은 $10000\times4.2\times80\approx3.36\times10^{6}$ kJ로 100kW 엔진의 일보다 작고, 2000kg 자동차가 시속 100km($\approx27.8\ m/s$)로 달릴 때의 운동에너지는 $\dfrac12\times2000\times27.8^2\approx7.7\times10^{5}$ J, 즉 약 772kJ에 불과해 다른 값들에 비해 훨씬 작다.

가역단열과정은 정의상 열 출입이 없고 비가역성도 없는 과정이므로 등엔트로피 과정이다. 따라서 압력이 100kPa에서 300kPa로 변하더라도 이 과정에서 계의 비엔트로피 변화는 항상 0이다.

밀폐계의 에너지 방정식은 $\Delta U = Q - W$(계가 외부에 한 일 기준)로 쓸 수 있다. 냉각으로 250kJ의 열을 잃었으므로 $Q=-250$ kJ이고, 회전날개가 유체에 100kJ의 일을 해주었으므로 계가 외부에 한 일은 $W=-100$ kJ이다.

따라서 $\Delta U = -250-(-100) = -150$ kJ이며, 최종 내부에너지는 $700 + (-150) = 550$ kJ로 계산된다.

압축기는 외부에서 유입된 동력(일)을 이용해 유체의 압력을 높이는 것이 목적인 회전 또는 왕복 기계이므로 이 설명이 옳다.

노즐은 압력을 낮추며 유체를 가속해 속도를 증가시키는 기구이고, 디퓨저는 반대로 유체를 감속시켜 압력을 높이는 기구이며, 터빈은 유체의 압력·엔탈피 강하를 이용해 축일(동력)을 생성하는 기계이지 열을 생성하는 장치가 아니므로 나머지 설명은 옳지 않다.

랭킨사이클의 열효율은 $\eta=\dfrac{w_{net}}{q_{in}}$ 이며, 펌프동력을 무시하면 보일러 입구 엔탈피가 곧 펌프 출구(=응축기 출구) 엔탈피와 같다고 볼 수 있다.

보일러에서 가해진 열량은 $q_{in}=3002.5-192.5=2810$ kJ/kg이고, 터빈이 한 일은 $w_{T}=3002.5-2361.8=640.7$ kJ/kg이며 펌프일은 무시하므로 순일은 약 640.7 kJ/kg이다.

따라서 열효율은 $\eta=\dfrac{640.7}{2810}\approx0.228$, 즉 약 22.8%로 계산된다.

정적과정에서는 부피 변화가 없으므로($dV=0$) 계가 외부에 하는 일 $W=\int P\,dV=0$이다.

열역학 제1법칙 $Q=\Delta U+W$에서 일이 0이므로 $Q=\Delta U$가 되어, 열전달량은 내부에너지 변화량과 같아진다.

일량과 같다거나 엔탈피 변화량과 같다는 관계는 각각 정압과정, 유동계의 정압과정에서 성립하는 것으로 이 문제의 정적과정에는 해당하지 않는다.

정압과정에서 시스템이 외부에 하는 일은 $W=P\,\Delta V$로 구한다.

$W=100\text{kPa}\times(0.5-0.1)\text{m}^3=100\times0.4=40\text{kJ}$로 계산된다.

열역학 제2법칙에 따르면 열은 저온에서 고온으로 저절로 이동하지 않으며, 효율이 100%인 열기관도 얻을 수 없다.

제2종 영구기관은 특정 작동 물질을 쓴다고 해서 예외적으로 가능해지는 것이 아니라, 어떤 물질을 쓰더라도 원리적으로 불가능하다. 따라서 작동 물질의 종류에 따라 가능하다는 설명이 제2법칙에 어긋난다.

열기관이 일을 하려면 그보다 저온인 열원이 필요하다는 설명은 옳은 내용이다.

이상기체 상태방정식 $PV=mRT$를 이용해 최종 체적을 구한다.

최종 온도는 $T_2=300+273=573\text{K}$이므로, $V_2=\dfrac{mRT_2}{P_2}=\dfrac{10\times0.287\times573}{400}\approx4.1\text{m}^3$로 계산된다.

그림의 T–s 선도에서 상태점은 왼쪽 아래 1, 그 위 2, 오른쪽 위 3, 그 아래 4의 순서로 놓여 있다. 따라서 사이클은 1→2 단열압축(300K→475.1K), 2→3 정압가열(→1100K), 3→4 단열팽창(터빈, →694.5K), 4→1 정압방열로 돌아간다.

터빈에 해당하는 과정은 최고온도에서 온도가 떨어지는 3→4 구간이다. 정상유동 개방계이므로 터빈 일은 엔탈피 감소량과 같고, 정압비열을 써서 $w_T=c_p(T_3-T_4)$ 로 계산한다. 정적비열 0.7165는 이 계산에 쓰이지 않는다.

대입하면 $w_T=1.0035\times(1100-694.5)=1.0035\times405.5\fallingdotseq407\,\mathrm{kJ/kg}$ 이다.

참고로 압축기 일은 $1.0035\times(475.1-300)\fallingdotseq176\,\mathrm{kJ/kg}$ 이므로 정미일은 약 231kJ/kg가 되며, 이 값과 터빈 일을 혼동하지 않도록 주의한다.

정상유동 에너지방정식에서 위치에너지를 무시하면 필요 열량은 엔탈피차와 운동에너지차의 합으로 구한다.

질량유량은 $\dot m=\dfrac{2000}{3600}\approx0.556\text{kg/s}$이고, 엔탈피차는 $3115-167=2948\text{kJ/kg}$, 운동에너지차는 $\dfrac{50^2-5^2}{2\times1000}\approx1.24\text{kJ/kg}$이다.

따라서 필요 열량은 $\dot Q=\dot m(\Delta h+\Delta ke)\approx0.556\times(2948+1.24)\approx1638\text{kW}$로 계산된다.

가역단열(등엔트로피) 압축이므로 $T_2=T_1\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{\gamma-1}{\gamma}}$로 최종 온도를 구한다.

$T_1=300\text{K}$, 지수 $\dfrac{\gamma-1}{\gamma}\approx0.286$이므로 $T_2\approx300\times6^{0.286}\approx500\text{K}$이다.

단열과정에서 공기가 받은 일은 내부에너지 증가량과 같으므로 $w=c_v(T_2-T_1)$이고, $c_v=\dfrac{R}{\gamma-1}=\dfrac{0.287}{0.4}\approx0.7175\text{kJ/(kg}\cdot\text{K)}$를 대입하면 $w\approx0.7175\times200\approx143.5\text{kJ/kg}$로 계산된다.

폴리트로픽 과정($PV^n=$일정)의 비열은 $c_n=c_v\dfrac{\gamma-n}{1-n}$으로 구한다.

$c_v=\dfrac{R}{\gamma-1}=\dfrac{0.287}{0.3}\approx0.957\text{kJ/(kg}\cdot\text{K)}$이고, $n=1.2$, $\gamma=1.3$이므로 $c_n\approx0.957\times\dfrac{0.1}{-0.2}\approx-0.478\text{kJ/(kg}\cdot\text{K)}$이다.

엔트로피 변화량은 $\Delta S=c_n\ln\dfrac{T_2}{T_1}=-0.478\times\ln\dfrac{500}{300}\approx-0.244\text{kJ/K}$로 계산된다.

진공 탱크에 배관의 공기를 단열 상태로 채우는 과정에서는 운동·위치에너지를 무시하면 유입 유체의 엔탈피가 그대로 탱크 안 기체의 내부에너지로 축적된다($u_2=h_{line}$).

이상기체이므로 $c_vT_2=c_pT_{line}$, 즉 $T_2=\gamma T_{line}$이 성립한다. 공급 공기 온도는 $25+273=298\text{K}$이므로 $T_2=1.4\times298=417.2\text{K}$, 즉 $417.2-273=144.2^\circ\text{C}$로 계산된다.

이 관계식은 탱크의 최종 압력과는 무관하게 성립하는, 진공 탱크 채움과정 특유의 결과이다.

밀폐·단열된 공간이므로 히터가 공급한 열은 전부 공기의 내부에너지 증가로 저장되어 $Q=mc_v\Delta T$가 성립한다.

공기 질량은 $m=\dfrac{PV}{RT}=\dfrac{101\times100}{0.287\times288}\approx122\text{kg}$이고, 공급 열량은 $Q=1\text{kW}\times600\text{s}=600\text{kJ}$이다.

따라서 $\Delta T=\dfrac{600}{122\times0.718}\approx6.8^\circ\text{C}$이고, 최종온도는 $15+6.8\approx21.8^\circ\text{C}$로 계산된다.

그림에는 네 개의 문장이 제시되어 있다. 이 가운데 "검사하기 위하여 선택한 물질의 양이나 공간 내의 영역을 시스템(계)이라 한다"는 계(system)의 정의 그대로이므로 옳다.

"고립계의 경계를 통한 에너지 출입은 불가능하다"도 옳다. 고립계는 질량은 물론 열이나 일의 형태로도 에너지가 주위와 오가지 못하는 계다. "경계는 두께가 없으므로 체적을 차지하지 않는다" 역시 옳은데, 경계(boundary)는 계와 주위를 나누는 수학적인 면이어서 두께·질량·체적을 갖지 않는다.

틀린 것은 "밀폐계는 일정한 양의 체적으로 구성된다"이다. 밀폐계(비유동계)는 질량이 일정하게 유지되는 계이고, 피스톤이 움직이면 체적은 얼마든지 변한다. 체적까지 고정되는 것은 강성용기처럼 정적변화에 국한된 특수한 경우다.

따라서 옳은 것은 계의 정의(가), 고립계의 에너지 출입(다), 경계의 두께(라)의 세 문장이다.

단열 터빈에서 출력은 질량유량과 엔탈피 강하의 곱 $\dot W=\dot m\,c_p(T_1-T_2)$로 나타낼 수 있다.

따라서 $\dot m=\dfrac{5000}{1.12\times(1200-600)}=\dfrac{5000}{672}\approx7.44\text{kg/s}$로 계산된다.

비압축성 유체(물)의 가역단열 펌프일은 $w=v\,\Delta P$로 근사할 수 있다.

$w=0.001\times(650-150)=0.001\times500=0.5\text{kJ/kg}$로 계산된다.

그림의 포화 상태표는 100kPa(포화온도 99.62℃)에서 포화액 엔탈피 417.44kJ/kg, 포화증기 엔탈피 2675.46kJ/kg, 포화액 엔트로피 1.3025kJ/kgㆍK, 포화증기 엔트로피 7.3593kJ/kgㆍK를 준다.

터빈 효율의 기준이 되는 이상 팽창은 등엔트로피 과정이므로 출구 엔트로피를 입구와 같은 7.1228kJ/kgㆍK로 놓고 건도를 구한다. $x=\dfrac{7.1228-1.3025}{7.3593-1.3025}=\dfrac{5.8203}{6.0568}=0.961$

이때 출구 엔탈피는 $h_{2s}=417.44+0.961\times(2675.46-417.44)\fallingdotseq2587.3\,\mathrm{kJ/kg}$ 이므로 이상 일은 $3051.15-2587.3=463.9\,\mathrm{kJ/kg}$ 이다.

실제 출력이 370kJ/kg이므로 터빈 효율은 $\eta_T=\dfrac{370}{463.9}=0.798$, 즉 약 79.8%다.

이상적인(역카르노) 냉동사이클의 성적계수는 절대온도로 $COP=\dfrac{T_L}{T_H-T_L}$로 구한다.

증발기 온도 $T_L=-10+273=263\text{K}$, 응축기 온도 $T_H=30+273=303\text{K}$이므로 $COP=\dfrac{263}{303-263}=\dfrac{263}{40}\approx6.6$으로 계산된다.

스크류 압축기의 오일 분사는 로터 사이의 간극을 밀봉하고 압축열을 흡수해, 높은 압축비에서도 체적효율과 압축효율을 유지시키며 로터의 마모를 줄여준다.

오일 분사로 압축효율이 높아지면 같은 냉동능력을 내는 데 필요한 소요동력은 오히려 줄어드는 방향으로 작용하므로, 전력소비가 증가한다는 설명은 오일 분사의 목적과 맞지 않는다.

그림의 p–h 선도를 읽으면 증발압력 P₁ 선상에서 h₇은 포화액, h₆은 포화증기 엔탈피이고, 증발기 출구인 h₁은 h₆보다 오른쪽에 있는 과열증기다. 응축압력 P₂ 선상에서는 h₃이 포화액이고, 여기서 더 왼쪽의 h₅까지 과냉각된 뒤 엔탈피 일정하게 P₁ 까지 교축된다.

따라서 팽창밸브를 나온 상태는 P₁ 선상의 엔탈피 h₅ 인 습증기이고, 그 건조도는 포화액·포화증기 엔탈피 사이의 위치 비율이므로 $x=\dfrac{h_5-h_7}{h_6-h_7}$ 로 계산한다는 설명이 옳다.

과열도와 과냉각도는 온도차(K, ℃)로 정의되는 값이므로 h₁−h₆ 이나 h₃−h₅ 같은 엔탈피차로 나타낸다는 설명은 단위부터 성립하지 않는다. 이 엔탈피차들은 과열에 사용된 열량, 과냉각으로 버린 열량일 뿐이다.

냉매순환량을 냉동능력/(h₆−h₅)로 쓴 설명도 틀리다. 증발기는 h₅ 로 들어가 과열증기 h₁ 으로 나오므로 냉동효과는 h₁−h₅ 이고 순환량은 $G=\dfrac{Q_e}{h_1-h_5}$ 이다.

빙축열시스템은 제빙 방식에 따라 얼음이 코일 등에 정지된 상태로 형성되는 정적(static) 제빙형과, 생성된 얼음을 물리적으로 분리·이동시키는 동적(dynamic) 제빙형으로 나뉜다.

정적 제빙형에는 관외착빙형·관내착빙형이 속하는 반면, 빙박리형(ice harvester)은 얼린 얼음을 코일에서 떼어내는 방식으로 동적 제빙형으로 분류되므로, 정적 제빙형을 빙박리형과 묶는 조합은 적절하지 않다.

리키드아이스형과 과냉각아이스형은 모두 동적 제빙형에 속하는 방식이다.

압축기에 액백(liquid back) 현상이 발생하면 증발기에서 미증발된 액냉매가 흡입되면서 압축·토출 과정의 열이 냉매 증발에 쓰여 토출가스 온도가 낮아지고, 부하 변동에 따라 구동 전동기의 전류값도 함께 변동한다.

냉매 충전량이 부족하면 오히려 증발압력이 낮아져 냉동능력이 저하되며, 압축기 용량이 과대하면 저압이 지나치게 낮아져 성적계수가 나빠지므로 나머지 설명들은 옳지 않다.

그림의 P–V 선도에서 왼쪽 변에는 아래로 향하는 화살표, 오른쪽 변에는 위로 향하는 화살표가 붙어 있으므로 사이클은 반시계 방향으로 진행한다. 이것이 역카르노(냉동) 사이클의 방향이다.

선의 기울기로 과정을 가른다. 좌우의 두 변은 체적 변화가 작은데 압력이 크게 변하는 급한 곡선이므로 단열과정(왼쪽은 단열팽창, 오른쪽은 단열압축)이고, 위아래의 두 변은 체적이 크게 변하면서 압력 변화가 완만한 등온과정이다.

열의 방향이 결정적인 단서다. 아래쪽 곡선에는 Q₂ 가 계 안으로 들어오는 화살표가, 위쪽 곡선에는 Q₁ 이 계 밖으로 나가는 화살표가 표시되어 있다. 저온에서 열을 흡수하며 체적이 늘어나는 아래쪽 과정이 곧 등온팽창이고, 그림에서 이 과정에 붙은 기호는 C다.

정리하면 A는 단열팽창, C는 저온 등온팽창(Q₂ 흡열), D는 단열압축, B는 고온 등온압축(Q₁ 방열)에 해당한다.

냉동사이클에서 응축기가 버리는 열량은 증발기가 흡수한 열량(냉동능력)과 압축일의 합이므로, 냉동능력은 $Q_e=Q_c-W$로 구한다.

압축일 $5\text{HP}=5\times0.746\approx3.73\text{kW}$이므로 냉동능력은 $Q_e=12.86-3.73\approx9.13\text{kW}$이다.

1RT를 3.5kW로 환산하면 $\dfrac{9.13}{3.5}\approx2.6\text{RT}$로 계산된다.

그림의 T–s 선도에서 1은 왼쪽 위, 2는 오른쪽 위, 3은 오른쪽 아래, 4는 왼쪽 아래에 있고, 4′과 3′은 4와 3에서 s축으로 내린 발이다. 따라서 1→2는 고온 등온흡열(Q₁), 2→3은 단열팽창, 3→4는 저온 등온방열(Q₂), 4→1은 단열압축이다.

T–s 선도에서는 $q=\int T\,ds$ 이므로 과정선 아래 s축까지의 면적이 그 과정의 열량이 된다. 흡열과정 1–2 아래의 면적, 곧 1-2-3′-4′ 로 둘러싸인 면적이 흡열량 Q₁ 을 나타낸다는 설명이 옳다.

같은 논리로 4-3-3′-4′ 면적은 저온에서 버리는 방열량 Q₂ 이고, 사이클이 둘러싸는 1-2-3-4 면적은 두 면적의 차이므로 유효열량(정미일) 이다. 이 둘을 서로 바꿔 놓은 설명들과 "Q₁, Q₂ 는 면적과 무관하다"는 설명은 모두 성립하지 않는다.

냉각열량은 $Q=mc\Delta T$로 구하고, 이를 소요시간(1시간)으로 나누면 냉각에 필요한 동력(kW)을 얻는다.

$Q=920\times3.86\times(25-5)=71024\text{kJ}$이고, 1시간(3600초)에 걸쳐 냉각하므로 $\dot Q=71024/3600\approx19.7\text{kW}$이다.

1RT를 3.5kW로 환산하면 $19.7/3.5\approx5.6\text{RT}$로 계산된다.

냉각열량은 물의 유량과 비열, 온도차로부터 구한다. 분당 100L(=100kg)의 물을 25℃에서 0℃로 냉각시키므로 $Q=100\times4.186\times25\approx10465\text{kJ/min}$이다.

이를 초당 열량(kW)으로 환산하면 $\dot Q=10465/60\approx174.4\text{kW}$이고, 1RT를 3.86kW로 환산하면 $174.4/3.86\approx45.2\text{RT}$가 필요하다.

흡수식 냉동기의 흡수제는 냉매 증기를 잘 흡수해야 하므로 자체의 증기압이 낮고, 농도가 변하더라도 증기압 변화가 작아 운전이 안정적이어야 한다.

농도 변화에 따른 증기압 변화가 크다는 것은 오히려 흡수능력과 운전 안정성을 떨어뜨리는 특성이므로, 바람직한 구비조건과 반대되는 설명이다.

점도가 높지 않고 부식성이 없어야 한다는 나머지 조건들은 흡수제에 요구되는 옳은 성질이다.

대수평균온도차는 $LMTD=\dfrac{\Delta T_1-\Delta T_2}{\ln(\Delta T_1/\Delta T_2)}$로 구한다.

냉각수 입구측 온도차 $\Delta T_1=25-16=9^\circ\text{C}$, 출구측 온도차 $\Delta T_2=25-22=3^\circ\text{C}$이므로 $LMTD=\dfrac{9-3}{\ln(9/3)}=\dfrac{6}{\ln3}\approx5.5^\circ\text{C}$로 계산된다.

스크류 압축기는 로터 홈 안에 갇힌 냉매가 짧은 시간 동안 급격히 부피가 줄며 압축되어, 외부와의 열교환이 거의 일어나지 못한다.

이 때문에 실제 압축과정 중에서는 열의 출입이 없는 단열 압축에 가장 가까운 거동을 보인다.

암모니아는 동(구리) 및 동합금을 부식시키는 성질이 있으므로, 암모니아 냉동기의 배관재료로 동합금관을 사용해서는 안 된다.

배관용 탄소강 강관, 압력배관용 탄소강 강관, 스테인리스 강관은 암모니아에 대한 내식성이 확보되어 배관재료로 적절하다.

냉동기유는 저온에서도 유동성을 유지해야 하므로 응고점(유동점)이 낮아야 한다. 응고점이 높으면 저온부에서 오일이 굳어 유동성을 잃기 쉽다.

냉매나 수분·공기 등이 잘 용해되지 않고, 쉽게 산화·열화되지 않으며, 적당한 점도를 갖는 것은 냉동기유에 요구되는 옳은 조건이다.

그림의 p–h 선도에서 읽히는 엔탈피는 응축기 출구(팽창밸브 입구) 136.5kJ/kg, 증발기 출구(압축기 흡입) 395.5kJ/kg, 압축기 출구(토출) 462kJ/kg 이다.

냉동효과는 $395.5-136.5=259\,\mathrm{kJ/kg}$, 이론 압축일은 $462-395.5=66.5\,\mathrm{kJ/kg}$ 이므로 이론 성적계수는 $COP_{th}=\dfrac{259}{66.5}=3.895$ 다.

실제 성적계수는 이론값에 압축효율과 기계효율만 곱해 구한다. 체적효율 0.65는 흡입되는 냉매순환량을 줄여 냉동능력과 압축동력을 같은 비율로 함께 낮추므로, 둘의 비인 성적계수에서는 상쇄되어 계산에 들어가지 않는다.

따라서 $COP=3.895\times0.8\times0.9\fallingdotseq2.81$ 이다. 체적효율까지 곱하면 1.82가 나오는데, 이는 세 효율을 무조건 다 곱한 오답이다.

간접 팽창식 증발기는 브라인 등 2차 냉매를 냉각시키고, 이 2차 냉매가 다시 피냉각물을 냉각시키는 방식으로 냉각 범위가 넓은 산업용 설비에 적합하다.

이 때문에 냉각 대상이 여러 곳에 분산되어 있는 제빙, 양조 등의 산업용 냉동설비에 주로 사용된다.

직접 팽창식 증발기는 냉매가 직접 피냉각물체와 열교환하는 방식이며, 만액식 증발기는 냉매액이 항상 가득 차 있는 상태로 운전되는 방식이므로 나머지 설명은 옳지 않다.

2단 압축 2단 팽창방식은 중간냉각기에서 중간압 냉매액의 일부를 이용해 저압측으로 가는 냉매를 추가로 과냉각시킬 수 있어, 1단 팽창방식보다 냉동효과가 조금 더 커진다.

이 때문에 동일 운전조건에서는 2단 팽창방식이 1단 팽창방식보다 성적계수가 약간 높게 나타난다.

2단 팽창방식도 한 가지 냉매를 사용하며 중간냉각기가 필요하므로, 두 가지 냉매를 쓴다거나 중간냉각기가 필요 없다는 설명은 옳지 않다.

진공도는 표준대기압(76cmHg)에 대한 진공압의 비율로 나타낸다.

$\dfrac{50}{76}\times100\approx65.8\%$로 계산된다.

안전밸브 시험에서 설정압력에 도달해 밸브가 열리기 시작하며 약간의 기포가 발생하는 시점의 압력을 분출 개시압력이라고 한다.

완전히 밸브가 열려 규정 유량을 분출하는 압력은 분출 전개압력, 분출 후 압력이 낮아져 밸브가 닫히는 시점의 압력은 분출 정지압력으로 구분한다.

응축기 냉각관이 오염되거나 불응축가스가 혼입되면 열교환 효율이 떨어져 응축압력이 비정상적으로 높아지고, 응축부하가 커져도 같은 이유로 응축압력이 상승한다.

반대로 냉매가 부족하면 시스템 내 냉매량 자체가 줄어 응축압력이 오히려 낮아지는 방향으로 작용하므로, 응축압력 이상고압의 원인으로 보기 어렵다.

단일덕트 방식은 중앙 공조기에서 조화한 공기를 하나의 주 덕트로 각 실에 분배하는 방식으로, 덕트가 하나뿐이라 큰 설치 공간이 필요하고 부하 조건이 다른 실에서는 재열이 필요할 때도 있다.

다만 정풍량(CAV) 방식은 계통 전체에 대해 동일한 송풍량·온습도 조건으로 운전하므로 부하 특성이 서로 다른 개별 실을 따로 제어하기 어렵다는 한계가 있다. 개별 제어가 필요한 건물에는 변풍량(VAV) 방식이 더 적합하다.

벽체의 열관류율은 $K=\dfrac{1}{\dfrac{1}{\alpha_i}+\dfrac{d}{\lambda}+\dfrac{1}{\alpha_o}}$로 구한다.

내벽 열전달률 4.7, 외벽 열전달률 5.8W/m²·K, 두께 0.25m, 열전도율 2.9W/m·℃를 대입하면 열저항 합은 $\dfrac{1}{4.7}+\dfrac{0.25}{2.9}+\dfrac{1}{5.8}\approx0.213+0.086+0.172=0.471$ m²·K/W이다.

따라서 열관류율은 $K=\dfrac{1}{0.471}\approx2.1\ \mathrm{W/m^2\cdot K}$로 계산된다.

교축형(스로틀형) VAV 유닛은 실내 부하 감소 시 댐퍼를 좁혀 풍량만 줄이는 구조로, 덕트 내 정압이 상승하고 송풍기는 정속 운전을 유지하므로 압력손실이 커지고 동력절감 효과가 크지 않다는 특징이 있다.

바이패스형은 여분의 풍량을 실내가 아닌 환기 덕트로 우회시켜 정압 변동을 줄이고 소음을 작게 유지하지만, 송풍기가 항상 전풍량을 취급하므로 동력절감은 어렵다. 유인형은 실내에서 발생한 열을 유인공기로 끌어들여 온열원으로 활용할 수 있다.

냉방부하 중 조명부하는 조명기구에서 발생하는 열이 실내 공기를 직접 데우는 형태로만 작용하므로 현열만 발생하고 잠열은 발생하지 않는다.

반면 인체는 호흡·발한으로 현열과 잠열을 동시에 발생시키고, 극간풍과 외기 도입량은 외기의 온도차(현열)와 습도차(잠열)를 함께 실내로 끌어들이므로 현열·잠열 부하가 모두 발생한다.

수증기 분압은 공기 중 수증기량이 많을수록 커지므로 절대습도와 비례 관계에 있다. 따라서 반비례한다는 설명은 틀린 내용이다.

상대습도는 습공기의 수증기분압과 그 온도에서의 포화 수증기분압의 비로 정의되고, 비교습도(포화도)는 습공기의 절대습도와 포화공기의 절대습도의 비로 정의된다.

치환 환기법은 공기의 밀도차(온도차)를 이용해 실온보다 낮은 신선공기를 바닥 부근에 저속으로 공급하고, 실내에서 데워져 가벼워진 오염공기가 대류에 의해 상승하여 천장 부근 배기구로 빠져나가도록 하는 방식이다.

전반 환기나 기계식 환기가 강제 혼합을 통해 실 전체를 균일하게 환기하는 것과 달리, 치환 환기는 성층화된 공기 흐름을 이용한다는 점이 특징이다.

그림의 표에서 A실 실내(A) 26℃·RH 50%, A실 취출구 직전의 덕트 분기점(B) 17℃, 공조기 출구(C) 16℃·RH 85%다. 장치도를 보면 B에서 갈라진 덕트가 A실 천장 취출구로 내려가므로, A실에 실제로 공급되는 공기 온도는 17℃다.

송풍량은 현열부하만으로 결정한다. $q_s=\rho\,Q\,c_p\,\Delta t$ 에서 $Q=\dfrac{q_s}{\rho\,c_p\,\Delta t}$ 이고, 실내와 취출공기의 온도차는 $26-17=9\,\mathrm{K}$ 다.

대입하면 $Q=\dfrac{8.8}{1.2\times1.01\times9}=0.807\,\mathrm{m^3/s}$ 이므로, 시간당으로 바꾸면 $0.807\times3600\fallingdotseq2904\,\mathrm{m^3/h}$ 이다.

표가 공조기 출구(C) 16℃와 취출 직전(B) 17℃를 따로 주고 있는데, 실내로 들어가는 것은 B의 17℃다. C의 16℃를 그대로 쓰면 온도차가 10K가 되어 약 2610m³/h이 나오고 이는 제시된 값 중 어디에도 맞지 않으므로, 17℃로 읽는 것이 옳음을 역으로도 확인할 수 있다. 또 잠열부하 2.8kW까지 더해 $\dfrac{11.6}{1.2\times1.01\times9}\times3600\fallingdotseq3828$ 로 계산하면 약 3831이 나오는데, 송풍량은 현열만으로 구한다는 원칙을 놓친 오답이다.

증기난방 계통은 응축수를 배출하는 트랩, 고압 증기를 저압으로 낮추는 감압밸브, 응축수를 모으는 응축수탱크 등으로 구성된다.

팽창탱크는 물이 가열되어 팽창할 때 그 부피 변화를 흡수하기 위한 장치로, 물을 순환매체로 쓰는 온수난방에 필요한 설비이며 증기난방 장치의 구성요소는 아니다.

환기횟수를 늘리면 도입되는 외기량이 많아져 냉난방부하가 오히려 증가하므로, 환기에 따른 부하 절감 대책으로는 적절하지 않다.

예냉·예열 시 외기 도입을 차단하거나 열 발생원이 집중된 곳에 국소배기를 적용하고, 전열교환기로 배기 중의 열을 회수하는 것은 모두 환기 부하를 줄이는 유효한 대책이다.

역환수(리버스 리턴) 방식은 공급관과 환수관을 합한 배관 길이를 각 방열기마다 거의 같게 만들어, 펌프로부터의 거리와 관계없이 온수 순환량을 균등하게 배분하기 위한 방식이다. 따라서 펌프에 가까운 방열기일수록 순환량이 많아진다는 설명은 틀렸다.

저온수 난방은 공급수 온도가 100℃ 이하이며, 사람이 상주하는 주택에는 쾌적성이 좋은 복사난방이 주로 쓰이고, 고온수 난방은 배관 내 압력을 높게 유지해야 하므로 밀폐식 팽창탱크를 사용한다.

그림의 식은 $EDR(\mathrm{m^2})=\dfrac{Q}{Q_0}$ 이다. 분자 Q의 단위는 W, 결과는 m²이므로 분모 Q₀ 는 반드시 W/m², 즉 단위면적당 방열량이어야 한다.

상당방열면적(EDR)은 방열기의 전방열량을 표준상태에서 방열면적 1m²가 내는 방열량으로 나눈 값으로 정의된다. 그러므로 분자 Q가 방열기의 전방열량이고, 분모 Q₀ 는 표준방열량이다.

표준방열량은 열매에 따라 정해져 있어 증기난방 약 756W/m²(650kcal/m²ㆍh), 온수난방 약 523W/m²(450kcal/m²ㆍh) 를 사용한다. 증발량이나 응축수량은 kg/h 단위의 유량이어서 W/m² 인 Q₀ 가 될 수 없고, 전방열량은 이미 분자 Q가 맡고 있다.

냉수코일은 대수평균온도차(LMTD)가 클수록 동일 전열량을 얻는 데 필요한 코일 열수(전열면적)를 줄일 수 있으므로, 공기와 냉수를 대향류(역류)로 흘려 온도차를 가능한 크게 확보하는 것이 설계상 유리하다. 따라서 온도차를 작게 한다는 설명은 틀렸다.

코일을 통과하는 공기의 전면풍속은 응축수 비산 등을 고려해 보통 2~3m/s로 설계하며, 관은 응축수 배출이 원활하도록 수평으로 설치한다.

엘리미네이터는 공기세정기에서 물과 접촉한 공기가 세정실을 빠져나갈 때 공기 중에 섞여 있는 미세한 물방울(비산수)을 걸러내는 역할을 한다.

물과 공기의 접촉을 촉진하는 것은 분무 노즐, 균일한 공기 흐름을 유도하는 것은 정류판 등 세정기 내 다른 구성품의 기능이다.

현열비는 $\mathrm{SHF}=\dfrac{q_{S}}{q_{S}+q_{L}}$로 정의되므로, 전열량은 $q_{S}+q_{L}=\dfrac{q_{S}}{\mathrm{SHF}}$로 나타낼 수 있다.

열수분비는 $\mu=\dfrac{q_{S}+q_{L}}{L}$이므로, 이를 대입하면 $\mu=\dfrac{1}{\mathrm{SHF}}\times\dfrac{q_{S}}{L}$가 된다.

작용온도(Operative Temperature)는 실내 공기의 대류 열전달과 주위 표면의 복사 열전달을 함께 고려하여, 기온과 평균복사온도를 가중평균한 지표로 복사난방·복사냉방 공간의 열환경 평가에 사용된다.

건구온도는 공기 자체의 온도만을, 카타냉각력은 기류에 의한 냉각 효과를, 불쾌지수는 온습도를 조합한 체감 지표를 나타내므로 복사의 영향을 포함하지 않는다.

표준방열량은 증기 난방 시 약 650kcal/m²·h(≈0.756kW/m²), 평균 80℃ 온수 난방 시 약 450kcal/m²·h(≈0.523kW/m²)로 본다.

A실(증기)에 필요한 상당방열면적은 $\dfrac{4\,\mathrm{kW}}{0.756\,\mathrm{kW/m^2}}\approx5.29\,\mathrm{m^2}$, B실(온수)에 필요한 상당방열면적은 $\dfrac{4\,\mathrm{kW}}{0.523\,\mathrm{kW/m^2}}\approx7.64\,\mathrm{m^2}$로, 두 실을 합하면 약 12.93m²이다.

절당 방열면적이 0.23m²이므로 필요한 총 절수는 $\dfrac{12.93}{0.23}\approx56.2$, 즉 약 56개로 계산된다.

급기측에만 송풍기를 두고 배기는 자연배기로 처리하는 방식을 제2종 환기라 하며, 실내를 항상 정압(+)으로 유지해 틈새를 통한 외부 오염공기의 침입을 막을 수 있다.

이 때문에 연소용 공기 공급이 중요한 보일러실, 청정도를 유지해야 하는 반도체 무균실이나 창고 등에 적합하게 쓰인다.

전공기방식은 열원을 실내로 반입하지 않고 공조기에서 처리한 공기만으로 냉난방을 하므로 송풍량이 충분해 실내 오염이 적고, 환기용 팬을 추가하면 외기냉방도 가능하며, 실내에 노출되는 기기가 없어 마감이 깨끗하다는 장점이 있다.

다만 전체 부하를 공기만으로 처리하기 때문에 덕트 스페이스가 크게 필요하며, 천장 여유 공간이 작은 건물에는 오히려 적용이 곤란하다.

불쾌지수는 $\mathrm{DI}=0.72(t_d+t_w)+40.6$(℃ 기준)으로 계산한다.

건구온도 30℃, 습구온도 27℃를 대입하면 $\mathrm{DI}=0.72\times(30+27)+40.6=0.72\times57+40.6\approx82$로 계산된다.

송풍기의 상사법칙에서 회전속도가 일정할 때 소요동력은 날개 직경의 5제곱에 비례한다.

따라서 직경을 D1에서 D2로 변경하면 소요동력은 $L_2=L_1\left(\dfrac{D_2}{D_1}\right)^{5}$로 나타난다.

그림의 신호흐름도에서 전향경로는 R(s)에서 C(s)까지 한 줄로 이어지는 $a\cdot b\cdot c\cdot d$ 하나뿐이다.

폐루프는 두 개다. 위쪽 큰 궤환로는 네 번째 절점에서 두 번째 절점으로 이득 $f$로 되돌아가므로 루프이득이 $bcf$이고, 아래쪽 궤환로는 네 번째 절점에서 세 번째 절점으로 이득 $-e$로 되돌아가므로 루프이득이 $-ce$이다.

두 루프는 세 번째·네 번째 절점을 공유해 서로 접촉하므로 비접촉 루프 항이 없다. 따라서 $\Delta = 1-(bcf-ce)=1+ce-bcf$이다.

메이슨의 이득공식으로 정리하면 $\dfrac{C(s)}{R(s)}=\dfrac{abcd}{1+ce-bcf}$가 된다.

코일(인덕터)에 저장되는 자기 에너지는 $W=\dfrac{1}{2}LI^{2}$로 전류의 제곱에 비례한다.

전류가 5배가 되면 저장 에너지는 $5^{2}=25$배가 된다.

3상 전력은 $P=\sqrt3\,VI\cos\theta$로 나타내므로, 전압은 $V=\dfrac{P}{\sqrt3\,I\cos\theta}$이다.

유효전력 28kW, 선전류 50A, 역률 0.85를 대입하면 $V=\dfrac{28000}{\sqrt3\times50\times0.85}\approx380\,\mathrm{V}$로 계산된다.

탄성식 압력계는 압력에 의한 탄성체의 변형량을 이용해 압력을 지시하는 방식으로, 대표적으로 부르동관식·다이어프램식과 함께 벨로스식이 있다.

경사관식은 액주를 이용하는 액주식, 환상평형식은 링 내부 액체의 평형을 이용하는 방식, 압전기식은 결정체의 압전 효과를 이용하는 전기식 압력계로 탄성식과는 원리가 다르다.

정류회로의 맥동률은 출력 직류에 섞여 있는 교류 성분의 비율로, 정류 주기가 길고 정류 횟수가 적을수록 커진다.

단상 반파 정류회로는 반주기마다 한 번만 정류하여 맥동 성분이 가장 크며(맥동률 약 121%), 단상 전파·3상 반파·3상 전파로 갈수록 맥동률은 작아진다.

그림에서 R(s)는 입력 직후 분기점에서 갈라져, 한쪽은 $G_1(s)$를 거치고 다른 한쪽은 아래쪽 선을 따라 진행해 두 가산점에 각각 (+)로 더해진다.

첫 번째 가산점의 출력은 $G_1(s)R(s)+R(s)$이고, 이 값이 $G_2(s)$를 통과하므로 $G_2(s)\{G_1(s)+1\}R(s)$가 된다.

두 번째 가산점에서 다시 R(s)가 (+)로 더해지므로 $C(s)=\{G_1(s)G_2(s)+G_2(s)+1\}R(s)$이고, 전달함수는 $G_1(s)G_2(s)+G_2(s)+1$이다.

궤환(음의 되돌림) 경로가 없어 분모가 생기지 않는 전향 결합만의 구조임을 알아보는 것이 요점이다.

$A\cdot(A+B)=A$, $(A+B)(A+\overline{B})=A$, $(A\cdot B)+(A\cdot\overline{B})=A(B+\overline{B})=A$로 모두 A로 간략화된다.

반면 $A+(\overline{A}\cdot B)$는 흡수법칙에 의해 $A+B$로 간략화되어 나머지와 다른 결과를 갖는다.

$L=\overline{x}\cdot\overline{y}+\overline{x}\cdot y=\overline{x}(\overline{y}+y)=\overline{x}\cdot1=\overline{x}$로 간략화된다.

즉 y값과 관계없이 결과는 $\overline{x}$로 정해지므로 $L=\overline{x}$가 된다.

서보 기구는 물체의 위치·방향·자세와 같은 기계적 변위를 제어량으로 하여, 목표값의 임의의 변화에 신속히 추종하도록 구성한 제어계이다.

프로세스제어는 온도·압력·유량 등 공정량을 제어량으로 하고, 프로그램제어는 미리 정해진 프로그램에 따라 목표값이 변화하며, 자동조정은 전압·주파수 등의 양을 주로 제어한다는 점에서 서보기구와 구분된다.

그림은 5A 정전류원에, 위쪽이 (+)인 3V 전압원과 2Ω 저항이 직렬로 이어진 가지가 병렬로 연결된 회로이고, a·b 단자는 개방되어 있다.

단자가 개방이므로 전류원의 5A는 전부 3V–2Ω 가지로 흐른다. 따라서 2Ω 양단에는 $5\times2=10\,V$가 걸린다.

단자전압은 이 가지 전체의 전압과 같고, a에서 b로 내려가면서 전압원 3V 강하와 저항 10V 강하가 같은 방향으로 더해지므로 $V_{ab}=3+10=13\,V$이다.

전자석의 흡인력은 자기 에너지 밀도로부터 유도되어 $F\propto B^{2}$의 관계를 가지며, 자속밀도의 제곱에 비례한다.

이는 흡인력 식 $F=\dfrac{B^{2}A}{2\mu_0}$에서도 확인할 수 있다.

피드백(폐루프) 제어는 목표값과 출력을 비교한 오차를 이용해 조절부·조작부로 구성된 제어요소가 동작함으로써 외란의 영향을 줄이는 구조를 갖는다.

그러나 오차를 줄이기 위한 부궤환(negative feedback) 작용으로 인해 계 전체의 이득은 오히려 감소하는 경향이 있으므로, 이득이 증가한다는 설명은 틀렸다.

그림에서 전압계(내부저항 $R_e$)는 부하와 병렬로 연결되어 부하 양단 전압 V를 지시하고, 전류계(내부저항 $R_i$)는 그 앞에 직렬로 놓여 부하전류와 전압계 전류의 합인 I를 지시한다.

전압계로 새는 전류가 $I_e=\dfrac{V}{R_e}$이므로 부하에 실제로 흐르는 전류는 $I-\dfrac{V}{R_e}$이다.

따라서 부하전력은 $P=V\left(I-\dfrac{V}{R_e}\right)=VI-\dfrac{V^2}{R_e}$로, 지시값의 곱 VI에서 전압계가 소비한 전력 $V^2/R_e$를 빼 주어야 한다.

전류계 내부저항 $R_i$는 전압계보다 전원측에 있어 부하 양단 전압 측정에 관여하지 않으므로 보정식에 들어가지 않는다.

외란은 제어계 외부에서 가해져 제어량을 변화시키는 요인으로, 설계자가 의도적으로 조작할 수 없는 입력이다.

이는 사람이 설정하는 제어동작신호나 조작량, 목표값과 출력의 차이인 오차와는 성격이 다르다.

2전력계법에서 3상 부하 전력은 두 전력계 지시값의 합으로 구한다: $P=W_1+W_2$.

W₁=200W, W₂=200W이므로 $P=200+200=400\,\mathrm{W}$로 계산된다.

직렬공진 상태에서는 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스가 같아지므로 공진 주파수는 $f=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$로 주어진다.

이를 $C$에 대해 정리하면 $C=\dfrac{1}{(2\pi f)^2 L}$이다. $f=1000\text{Hz}$, $L=10\text{mH}=0.01\text{H}$를 대입하면 $C=\dfrac{1}{(2\pi\times1000)^2\times0.01}\approx2.533\times10^{-6}\text{F}$로 계산된다.

따라서 필요한 가변콘덴서 용량은 약 $2.533\,\mu\text{F}$이다.

그림은 100V 전원에 (8Ω+R₃) 가지와 (4Ω+R₄) 가지가 병렬로 이어지고, 두 가지의 중간점을 스위치 S가 잇는 브리지 회로이다.

S를 여닫아도 전류가 변하지 않으려면 S에 전류가 흐르지 않아야 하므로 브리지 평형조건 $8:4=R_3:R_4$, 즉 $R_3=2R_4$가 성립해야 한다.

또 I=30A이므로 합성저항은 $R=\dfrac{100}{30}=\dfrac{10}{3}\,\Omega$이어야 하고, S를 열었을 때 $\dfrac{(8+R_3)(4+R_4)}{12+R_3+R_4}=\dfrac{10}{3}$을 만족해야 한다.

R₃=2Ω, R₄=1Ω이면 열었을 때 $\dfrac{10\times5}{15}=\dfrac{10}{3}\,\Omega$, 닫았을 때도 $(8\parallel4)+(2\parallel1)=\dfrac{8}{3}+\dfrac{2}{3}=\dfrac{10}{3}\,\Omega$으로 두 조건이 모두 성립한다.

그림의 직렬회로는 저항 4Ω, 코일의 유도성 리액턴스 7Ω, 콘덴서의 용량성 리액턴스 4Ω이 차례로 연결된 구성이다.

직렬 R-L-C의 임피던스는 $Z=R+j(X_L-X_C)$이므로 $Z=4+j(7-4)=4+j3$이 된다.

합성 임피던스의 크기는 $|Z|=\sqrt{4^2+3^2}=5\,\Omega$이다. 리액턴스는 단순히 더하는 것이 아니라 서로 상쇄시킨 뒤 저항과 벡터합해야 한다.

변압기의 효율은 $\eta=\dfrac{P_{out}}{P_{out}+P_i+P_c}$로 나타나며, 철손($P_i$, 고정손)은 부하와 무관하게 일정하고 동손($P_c$, 부하손)은 부하전류의 제곱에 비례해 변한다.

전체 손실을 최소로 하는 조건을 구하면 철손과 동손이 같아지는 점에서 효율이 최대가 된다.

철손과 동손의 비율이 1:1이 아닌 값을 제시한 보기들은 이 최적 조건을 만족하지 않는다.

입력 신호가 모두 “1”일 때만 출력이 “1”이 되는 논리는 논리곱, 즉 AND 동작이다.

OR 회로는 입력 중 하나만 “1”이어도 출력이 발생하고, NOR 회로는 모든 입력이 “0”일 때 출력이 발생하며, NOT 회로는 입력을 반전시키는 단일 입력 소자이므로 문제의 조건과 다르다.

펌프 흡입측 수평배관에서 관경이 변할 때 동심 레듀서를 쓰면 관 상부에 공기가 고여 공동현상이나 흡입 불량의 원인이 된다.

편심 레듀서는 관의 윗면을 수평으로 맞춰 시공함으로써 공기가 고이지 않고 흡입관 쪽으로 원활히 빠지도록 하기 위해 사용한다.

슬리브형, 플렉시블 이음, 루프형 이음은 모두 관의 온도변화에 의한 신축이나 변위를 흡수하기 위한 신축이음 방식이다.

반면 플라스탄 이음은 관을 접속하는 일반적인 접합 방식으로, 신축 흡수를 목적으로 하지 않는다는 점에서 성격이 다르다.

온수난방 배관에서 공기밸브(에어벤트)는 배관 내 공기가 모이기 쉬운 최상부에 설치해야 공기를 원활히 빼낼 수 있다.

순환펌프 흡입측에 부착한다는 설명은 실제 공기가 체류하는 위치와 무관하므로 잘못된 설명이다. 팽창관에 밸브를 두지 않는 것, 최저부 배수밸브 설치, 팽창탱크 쪽으로 올림구배 배관하는 것은 모두 올바른 시공 요령이다.

밸브 몸통 내부의 밸브대(축)를 중심으로 원판형 디스크가 회전하면서 유로를 개폐하는 구조는 버터플라이 밸브의 특징이다.

슬루스밸브는 게이트가 상하로 이동해 개폐하고, 앵글밸브는 유로 방향을 직각으로 전환하며, 볼밸브는 구멍이 뚫린 구형(球形) 디스크가 회전하는 방식으로 각각 구조가 다르다.

강관을 절단하면 관 안쪽 단면에 거스러미(버)가 생기는데, 이를 제거하는 공구가 파이프 리머이다.

파이프 바이스는 관을 고정하는 공구, 파이프 렌치는 관을 조이거나 푸는 공구, 파이프 커터는 절단용 공구로 각각 용도가 다르다.

오버플로관은 급수 계통의 고장 등으로 탱크 수위가 비정상적으로 상승했을 때 여분의 물을 배출하기 위한 배관이다.

정상 급수 중에는 물이 넘치지 않아야 하므로 그 관구는 양수관(급수관)보다 높은 위치에 설치하여, 이상 상승 시에만 배수되도록 한다.

하트포드 배관법은 저압증기 보일러 주변 배관에서 환수관 파손 등으로 보일러수가 안전 저수위 이하로 빠지는 것을 막기 위해 균형관을 안전 저수면보다 높은 위치에서 환수관에 접속하는 방식이다.

“보일러 내 수면을 안전수위 이하로 유지하기 위해 사용된다”는 설명은 목적을 반대로 서술한 것이다. 안전저수면보다 높은 환수관 접속, 저압증기 난방 적용, 환수관 찌꺼기의 보일러 유입 방지는 모두 하트포드 배관법의 올바른 특징이다.

급수・급탕용 탱크류의 누수 여부는 실제로 물을 가득 채워 수위 변화를 확인하는 만수시험으로 점검하는 것이 가장 적절하다.

수압시험은 배관 내압 확인, 통수시험은 통수 상태 확인, 잔류염소 측정은 수질 위생 확인을 위한 것으로 탱크 누수 확인과는 목적이 다르다.

저탕탱크 속에 가열 코일(열교환기)을 설치하고 증기를 코일에 통과시켜 간접적으로 탱크 안의 물을 데우는 방식은 간접가열식 중앙급탕법이라 부른다.

이를 “직접 가열식”이라고 설명한 것이 틀린 부분이다. 직접가열식은 보일러에서 가열한 물을 저탕조로 그대로 보내거나 증기를 물에 직접 분사(기수혼합식)하는 방식으로, 가열 코일을 거치지 않는다는 점에서 구분된다.

기수혼합식의 소음기 설치, 저렴한 연료 사용, 다른 설비와 동일 장소에 설치해 관리가 쉬운 점은 모두 올바른 설명이다.

에어워셔의 플러딩 노즐은 공기 출구 쪽 엘리미네이터 표면에 물을 뿌려 부착된 먼지나 오염물을 씻어내는 역할을 한다.

공기 중 수분 제거나 비산수 제거, 난류를 정류로 바꾸는 기능은 엘리미네이터나 정류판의 역할이므로 플러딩 노즐의 기능과는 구분된다.

공조용 배관 중 온수관, 냉수관, 증기관은 열손실이나 표면 결로를 막기 위해 반드시 단열시공을 한다.

반면 냉각수관은 냉각탑과 응축기 사이를 순환하는 배관으로 관 내외의 온도차가 크지 않아 일반적으로 단열시공을 하지 않는다.

물의 팽창량은 $\Delta V=V\left(\dfrac{\rho_1}{\rho_2}-1\right)$로 구하며, 전수량 $V=2\text{m}^3$, 급수 밀도 $\rho_1=1000\text{kg/m}^3$, 급탕 밀도 $\rho_2=983.1\text{kg/m}^3$를 대입하면 $\Delta V=2\times\left(\dfrac{1000}{983.1}-1\right)\approx0.0344\text{m}^3$이다.

밀폐식 팽창탱크의 용량은 $V_t=\dfrac{\Delta V}{1-\dfrac{P_1}{P_2}}$로 구하며, 초기 봉입 절대압력 $P_1=300\text{kPa}$, 급수·급탕 압력차 50kPa을 더한 최종 절대압력 $P_2=350\text{kPa}$을 대입하면 $V_t=\dfrac{0.0344}{1-\dfrac{300}{350}}\approx0.24\text{m}^3$로 계산된다.

배관용 탄소강 강관(SPP 계열)은 사용압력이 비교적 낮은 배관(대체로 1MPa 이하)에 적합한 재료이며, 1MPa 이상~10MPa 이하의 고압 증기관에는 압력배관용 탄소강관 등 별도 규격이 사용된다.

따라서 해당 서술은 사용압력 범위를 잘못 제시한 것이다. 주철관의 용도별 구분, 연관의 1・2・3종 구분, 동관의 K・L・M형 두께 구분은 모두 올바른 설명이다.

증기난방용 방열기를 창문 등 열손실이 큰 벽면에 설치할 때는 대류가 원활히 이루어지도록 벽면과 5~6cm 정도의 간격을 두는 것이 일반적인 설치 기준이다.

이보다 지나치게 넓은 간격은 대류 흐름과 시공성 측면에서 통상적인 기준에 맞지 않는다.

공기가열기나 열교환기처럼 응축수 발생량이 많은 저・중압 증기설비에는 플로트 트랩이 주로 사용되며, 작동 방식에 따라 다량트랩과 부자형 트랩으로 구분한다.

바이메탈 트랩과 벨로즈 트랩은 온도차를 이용하는 온도조절식 트랩이고, 벨 트랩은 배수트랩의 일종으로 용도가 다르다.

그림의 기호를 보면, 가로선이 관통한 세로로 긴 타원은 용접 밀폐용기를 나타내는 밀폐형 압축기 기호이고, 원 안에 편심된 원이 들어간 기호는 편심 회전자를 나타내는 로터리(회전)형 기호이며, 원 위에 사각형(실린더)이 얹힌 기호는 크랭크실과 실린더를 나타내는 왕복동형 기호이다.

이 세 가지는 기호와 명칭이 서로 맞게 짝지어져 있다.

남은 기호는 위쪽이 넓게 벌어졌다가 아래로 좁아져 사각형으로 이어지는 모양인데, 이는 원심(터보)형 압축기의 표시기호에 해당하지 않는다. 즉 이 모양에 원심형이라는 명칭을 붙인 표시가 잘못된 것이다.

수격작용을 줄이려면 관 내 유속을 낮추고, 서지탱크(공기실)를 설치하며, 펌프에 플라이휠을 달아 급격한 정지를 완화하는 방법 등이 사용된다.

밸브는 흡입구가 아니라 토출측(펌프 출구) 부근에 두고 서서히 조작하는 것이 일반적인 원칙이므로, 흡입구 가까이 설치하고 제어한다는 설명은 수격작용 방지책과 맞지 않는다.

위험성 가스가 체류할 수 있는 압축기실은 가스가 쌓이지 않도록 환기가 잘 되게 해야 하며, 밀폐시키는 것은 오히려 가스 축적과 폭발 위험을 키우므로 잘못된 조치다.

분리기를 중간냉각기와 후부냉각기 사이에 두는 것, 맥동 완화를 위한 공기탱크 설치, 가스관・냉각수관・공기탱크에 안전밸브를 두는 것은 모두 올바른 설명이다.

압축기가 아래에 있고 응축기가 위에 있는 배치에서 토출가스 헤더를 압축기보다 높은 곳에 두면, 운전을 멈춘 사이 헤더와 입상관에 남아 응축된 냉매와 함께 올라간 오일이 중력으로 정지 중인 압축기 쪽으로 흘러내린다. 그 상태에서 다시 기동하면 액압축과 오일 과다 유입으로 압축기가 손상되므로, 이런 배치에서는 토출가스 헤더를 압축기보다 낮은 위치에 배관해 역류를 막는다. 배관 합류부를 T자형 대신 Y자형으로 하는 것은 유체 충돌과 저항을 줄이기 위한 것이고, 토출관이 응축기로 이어지는 수평부를 응축기 쪽 하향구배로 하는 것은 응축된 냉매가 압축기로 되돌아오지 않게 하기 위한 것이며, 여러 대의 압축기를 병렬로 쓸 때 크랭크 케이스 균압관을 수평으로 배관하는 것은 유면을 고르게 유지하기 위한 것으로 모두 옳은 시공이다.

수도 본관의 최저 필요압력은 최고 높이 수전까지의 마찰손실수두, 그 수전(기구)의 소요압력, 높이차에 해당하는 상당압력을 합하여 구한다.

“관 재질에 따른 저항”은 마찰손실수두를 구할 때 이미 관의 조도 등으로 반영되는 요소일 뿐, 최저 필요압력 산정식에서 별도로 요구되는 항목은 아니다.