그림은 수증기로 작동하는 단순 이상적 Rankine 순환 공정을 나타낸… | [7급 국가직 화공열역학] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 화공열역학] 23년 1회차

그림은 수증기로 작동하는 단순 이상적 Rankine 순환 공정을 나타낸다. 보일러에서 생성된 8,000 kPa, 500 °C의 과열수증기(엔탈피  $H_2$  ＝ 3,400 kJ kg^-1)가 터빈으로 공급된다. 터빈으로부터 나오는 증기는 10 kPa에서 응축기로 들어가 포화 액체로 응축된 후, 펌프를 거쳐 보일러로 이송된다. 터빈과 펌프는 등엔트로피 공정으로 작동되며, 터빈에서 나오는 일과 펌프로 들어간 일은 각각 1,280 kJ kg^-1과 8 kJ kg^-1이다. 이 조건에서 운전되는 Rankine 순환 공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 10 kPa에서 포화 액체의 엔탈피는 192 kJ kg^-1이고, 정상상태 흐름의 에너지 식을 적용하며, 작동유체의 운동에너지와 위치에너지 변화는 무시한다)

보일러에서의 엔탈피 변화는 3,200 kJ kg^-1이다.

터빈 공정 후의 엔탈피  $H_3$  값은 2,800 kJ kg^-1이다.

펌프 공정 후의 엔탈피  $H_1$  값은 200 kJ kg^-1이다.

이 Rankine 순환 공정의 열효율은 45 % 보다 낮다.

해설

터빈 출구 엔탈피는 2,120 kJ kg^-1이므로  $H_3$ 를 2,800 kJ kg^-1로 본 서술이 옳지 않다.
터빈:  $H_3=H_2-W_\mathrm{turbine}=3400-1280=2120\ \mathrm{kJ\,kg^{-1}}$ 
펌프:  $H_1=H_4+W_\mathrm{pump}=192+8=200\ \mathrm{kJ\,kg^{-1}}$ 
보일러 엔탈피 변화:  $H_2-H_1=3400-200=3200\ \mathrm{kJ\,kg^{-1}}$ 로 옳다.
펌프 출구 엔탈피 200 kJ kg^-1: 위 계산과 같아 옳다.
열효율:  $\eta=\dfrac{1280-8}{3200}=0.3975$ 로 약 39.8 %이므로 45 %보다 낮다는 설명이 옳다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[7급 국가직 화공열역학] 23년 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

→