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1[소방설비기사-기계] 가끔 나오는 문제 · 최근 10회 중 1회 (463)

출제 24-1/19-2

10kg의 수증기가 들어있는 체적 2㎥의 단단한 용기를 냉각하여 온도를 200℃에서 150℃로 낮추었다. 나중 상태에서 액체상태의 물은 약 몇 kg인가? (단, 150℃에서 물의 포화액 및 포화증기의 비체적은 각각 0.0011㎥/kg, 0.3925㎥/kg이다)

1

1.24

2

4.92

3

7.86

4

0.508

해설

단단한(강체) 용기이므로 비체적은 일정하다. v=Vm=210=0.2v=\dfrac{V}{m}=\dfrac{2}{10}=0.2 ㎥/kg이다. 150℃ 습증기 영역에서 건도는 x=v−vfvg−vf=0.2−0.00110.3925−0.0011=0.19890.3914=0.508x=\dfrac{v-v_{f}}{v_{g}-v_{f}}=\dfrac{0.2-0.0011}{0.3925-0.0011}=\dfrac{0.1989}{0.3914}=0.508 이다. 액체(포화액) 질량은 mf=m(1−x)=10×(1−0.508)=4.92m_{f}=m(1-x)=10\times(1-0.508)=4.92 kg이므로 나중 상태의 액체상태 물의 질량은 약 4.92kg이다. 0.508은 건도 자체이고, 7.86은 증기 질량과도 맞지 않는 값이다.

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