Question

20-4·5

어떤 열교환기에서 뜨거운 물과 식용유를 서로 마주 보는 방향으로 흘려 열을 주고받게 하였다. 물은 90 ℃로 시간당 2,000 kg, 식용유는 20 ℃로 시간당 4,500 kg 들어가며, 열을 빼앗긴 물은 40 ℃까지 식었다. 이때 열교환기에서 빠져나오는 식용유는 몇 ℃가 되는지 열수지('Input = Output')로 구하시오. (단, 비열은 물 1.0 kcal/kg·℃, 식용유 0.5 kcal/kg·℃이며, 답은 소수 첫째 자리까지 구한다.)

Accepted Answer

64.4 ℃ [해설] 열손실이 없다면 열수지 에 따라 물이 잃은 열량과 식용유가 얻은 열량이 같다(Q = m·c·ΔT). 물이 잃은 열량: 2,000 × 1.0 × (90 − 40) = 100,000 kcal/h 식용유가 얻은 열량: 4,500 × 0.5 × (t − 20) = 2,250(t − 20) 100,000 = 2,250(t − 20) t = 20 + 100,000 ÷ 2,250 = 64.44 ≈ 64.4 ℃ 향류(서로 마주 흐름) 조건은 열교환기 형식을 알려 줄 뿐 열수지 계산에는 영향이 없다.

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