24-1열교환기로 우유를 5 ℃에서 55 ℃까지 데우려고 한다. 처리량… | 2024년 식품안전기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

240.63 kW

[해설]

상변화 없이 온도만 올리는 현열이므로 열량은 질량 · 비열 · 온도차의 곱이다.

$Q = m C \Delta T$

$Q = 4{,}500\ \mathrm{kg/h} \times 3.85\ \mathrm{kJ/(kg \cdot K)} \times (55 - 5)\ \mathrm{K} = 866{,}250\ \mathrm{kJ/h}$

구하는 단위인 kW는 kJ/s이므로 시간 단위를 초로 바꾼다.

$Q = \dfrac{866{,}250\ \mathrm{kJ/h}}{3{,}600\ \mathrm{s/h}} = 240.625\ \mathrm{kJ/s} \approx \mathbf{240.63}\ \mathrm{kW}$

온도차는 섭씨로 계산하든 절대온도로 계산하든 같다($55 - 5 = 50\ \mathrm{K}$). 실제 열교환기에서는 열손실과 효율을 고려해 이보다 큰 용량을 선정하며, 계산값은 이론 소요 열량이다.