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유수형 열량계로 5L의 기체 연료를 연소시킬 때 냉각수량이 2500g이… | [가스기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 18년 1회차
유수형 열량계로 5L의 기체 연료를 연소시킬 때 냉각수량이 2500g이었다. 기체연료의 온도가 20℃, 전체압이 750mmHg, 발열량이 5437.6kcal/Nm3일 때 유수 상승온도는 약 몇 ℃인가?
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8 ℃
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10 ℃
3
12 ℃
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14℃
해설

기체연료를 표준상태(0℃, 760mmHg) 부피로 환산한 뒤 발열량을 곱하면 실제 연소로 발생한 총 열량을 구할 수 있다. 온도 20℃(293K), 전체압 750mmHg인 5L의 기체를 표준상태로 환산하면 VN=5×273293×7507604.60V_N = 5 \times \dfrac{273}{293} \times \dfrac{750}{760} \approx 4.60L, 즉 0.00460.0046Nm³이다.

여기에 발열량 5437.6kcal/Nm³을 곱하면 연소열량은 Q=0.0046×5437.625Q = 0.0046 \times 5437.6 \approx 25kcal이다. 이 열량이 냉각수 2500g(=2.5kg)의 온도를 올리는 데 쓰였으므로, 물의 비열을 1kcal/kg·℃로 두면 상승온도는 ΔT=Qm=252.5=10\Delta T = \dfrac{Q}{m} = \dfrac{25}{2.5} = 10℃가 된다.

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