24-290 ℃의 온수 2,000 kg/h가 열교환기를 지나면서 40 … | 2024년 식품안전기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

64.4 ℃

[해설]

열손실이 없다고 보면 온수가 잃은 열량과 기름이 얻은 열량이 같다.

$m_w c_w (T_{w1} - T_{w2}) = m_o c_o (T_{o2} - T_{o1})$

온수 쪽 방출 열량은

$2{,}000 \times 1 \times (90 - 40) = 100{,}000\ \mathrm{kcal/h}$

기름 쪽에 대입하면

$100{,}000 = 4{,}500 \times 0.5 \times (T_{o2} - 20) = 2{,}250\,(T_{o2} - 20)$

$T_{o2} = 20 + \dfrac{100{,}000}{2{,}250} = 20 + 44.44 = 64.44$

따라서 기름의 출구 온도는 64.4 ℃이다.

발문에 물의 비열이 주어져 있지 않은데, 물의 비열은 1 kcal/kg·℃라는 정의값을 그대로 쓰면 된다. 유량이 kg/h로 주어졌으므로 시간 단위는 양변에서 상쇄되어 답에 영향을 주지 않는다.