그림은 수증기로 작동하는 Rankine 사이클 기관을 나타낸 것이다. … | [7급 국가직 화공열역학] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 화공열역학] 25년 1회차

그림은 수증기로 작동하는 Rankine 사이클 기관을 나타낸 것이다. 지점 2와 4에서 작동유체의 엔탈피는 각각  $H_2$  ＝ 3,400 kJ kg^-1과  $H_4$  ＝ 190 kJ kg^-1이고, 터빈과 펌프의 효율은 각각 0.9와 0.8이며, 이상적인 조건(등엔트로피 공정)에서 터빈과 펌프의 축일은 각각  $W_{T,\,ideal}$  ＝ －900 kJ kg^-1과  $W_{P,\,ideal}$  ＝ 8 kJ kg^-1이다. 이 기관의 열효율은? (단, 사이클은 정상상태 흐름으로 작동하고, 작동유체의 이송 시 열손실은 없으며, 작동유체의 운동에너지와 위치에너지 변화는 무시한다)

0.20

0.25

0.30

0.40

해설

이 기관의 열효율은 0.25이다. 실제 터빈일과 펌프일을 효율로 보정한 뒤 순일을 보일러 공급열로 나누면 된다.
실제 터빈일:  $|W_T| = 0.9 \times 900 = 810\ \mathrm{kJ\,kg^{-1}}$ 
실제 펌프일:  $W_P = \dfrac{8}{0.8} = 10\ \mathrm{kJ\,kg^{-1}}$ 
펌프 출구 엔탈피:  $H_1 = H_4 + W_P = 190 + 10 = 200\ \mathrm{kJ\,kg^{-1}}$ 
보일러 공급열:  $Q_\mathrm{H} = H_2 - H_1 = 3400 - 200 = 3200\ \mathrm{kJ\,kg^{-1}}$ 
열효율:  $\eta = \dfrac{810 - 10}{3200} = \dfrac{800}{3200} = 0.25$ 
이상 일(900, 8)을 그대로 쓰면 순일 892를  $3400-198$ 로 나눠 약 0.28이 되어 효율 보정이 빠진다.
펌프일을 무시하고 터빈일만 쓰면 순일을 과대평가하게 된다.
터빈 효율을 나눗셈으로 잘못 적용하면 실제 일이 1000으로 커져 효율이 과대하게 나온다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[7급 국가직 화공열역학] 25년 1회차 25문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요

비슷한 기출

7급 국가직 화공열역학 기출문제 암기장 전체 보기

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→