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1[7급 국가직 화공열역학] 23년 1회차

450 °C, 20 kg_f cm^-2의 어떤 기체가 정상상태 흐름에서 조름 공정을 통해 출구 압력이 5 kg_f cm^-2로 감소할 때, 기체의 출구 온도[°C]는? (단, 이 기체의 Joule-Thomson 계수는 6 °C cm² kg_f^-1로 일정하다)

해설

출구 온도는 360 °C이다.
조름 공정은 등엔탈피 과정이며 Joule-Thomson 계수는  $\mu_{JT}=\left(\dfrac{\partial T}{\partial P}\right)_H$ 이다. 계수가 일정하므로  $\Delta T=\mu_{JT}\Delta P$ 이다.
 $\Delta T=6\times(5-20)=-90\ ^\circ\mathrm{C}$ 
 $T_2=450-90=360\ ^\circ\mathrm{C}$ 
입구 압력 20만 곱해 120 °C를 빼면 330 °C가 되어 압력 변화량(15)과 맞지 않는다.
출구 압력 5만 곱해 30 °C를 빼면 420 °C가 되어 역시 압력 변화량을 반영하지 못한다.

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